moon_camp

Moon Camp Explorers Galerie 2019-2020

V soutěži Moon Camp Explorers je úkolem každého týmu navrhnout ve 3D kompletní měsíční tábor pomocí programu Tinkercad. Musí také vysvětlit, jak budou využívat místní zdroje, chránit astronauty před nebezpečím vesmíru a popsat obytné a pracovní prostory.

Tým: Obyvatelé půlměsíce

Francouzské lyceum Charles Lepierre  Lisabon    Portugalsko Třetí místo - členské státy ESA a Kanada

Externí odkaz pro 3d

Popis projektu

Naše měsíční základna je vybudována rovery v podzemí před příletem lidí na dlouhodobý pobyt. Základna nebude postavena celá hned, bude to trvat nějakou dobu, ale mohla by být dokončena v příštích 10 letech. Využití materiálů z Měsíce na místě (In-Situ Resource Utilization) bude nezbytné pro výstavbu základny a zajištění potřeb naší posádky. Základna bude chráněna před vnějšími hrozbami, jako jsou mikrometeority, radiace nebo deprese, silnými stěnami z regolitu a půdy, které zpevní vnější i podzemní moduly. Zásadní bude pomoc 3D tisku a roverů, kteří budou základnu a potřebné nástroje stavět. Kromě toho by mohla být venku rozmístěna nafukovací autonomní výzkumná zařízení, například teleskop. Stálá základna na Měsíci by mohla nastartovat výzkum lidského vesmíru díky snadnějším podmínkám pro start raket a dostatku paliva z elektrolýzy vody na vodík a kyslík.

Kde chcete postavit svůj měsíční tábor?

Blízko měsíčních pólů

Proč jste si vybrali právě toto místo?

Jižní pól Měsíce je nejznámější oblastí měsíčního povrchu, kde je důkladně prozkoumán a zmapován každý čtvereční metr. Měsíc má sklon své osy 1,54 stupně, což způsobuje, že na severním a jižním pólu jsou trvale zastíněné oblasti, které obsahují rozsáhlá ložiska ledu, a také oblasti, které po značnou dobu obsahují sluneční světlo (například v blízkosti Shackletonova kráteru), což bude nesmírně užitečné pro autonomii základny a dále pro ochranu před teplotou a radiací. A konečně, naše základna bude umístěna v kráterech na jižním pólu Měsíce, v blízkosti kráteru Shackleton.

Voda
Potraviny
Elektřina
Vzduch

Aby byl na Měsíci spolehlivý zdroj vody, musela by se voda nejprve recyklovat z odpadu z měsíční základny. Za druhé, tábor se nachází na měsíčních pólech v blízkosti měsíčního ledu, který lze těžit a zpracovávat na vodu. Vozítka lokalizují a vytěží led pomocí tepelných vrtáků a mikrovln, poté by se voda mohla elektrolýzou rozdělit na kyslík a vodík, použít v zemědělství a pro lidskou spotřebu.

Naše základna bude astronauty zásobovat potravinami přivezenými ze Země a rostlinami dopravenými na Měsíc ve formě semen, která budou na základně hydroponicky růst. Jídlo přivezené ze Země bude rehydratovatelné a bude obsaženo v rychle podávaných a lehkých obalech, které bude možné opakovaně použít pro 3D tisk. Řasy (Chlorella Vulgaris) by posádce dodávaly téměř všechny základní vitaminy, aminokyseliny a dostatek lipidů a rostliny, jako jsou brambory a zelenina, pěstované v hydroponickém zemědělství, by byly vyživovány roztokem vody a živin bez použití hlíny nebo těžkých organických hnojiv, což by dodalo stravě našich astronautů sacharidy.

Hlavním zdrojem energie pro naši měsíční základnu budou zpočátku jaderné štěpné reaktory Kilopower. Projekt a vývoj Kilopower vede NASA a nabízí 1 až 10 kilowattů energie nepřetržitě po dobu 12-50 let, navíc jsou reaktory lehké a 4 z nich by mohly snadno napájet základnu se čtyřčlennou posádkou. V konečné fázi základny a pro podporu větší posádky by mohly být nasazeny palivové články využívající kyslík a vodík z elektrolýzy vody k výrobě energie. Pro podporu roverů však budou nasazeny i solární panely.

Hlavním zdrojem vzduchu pro astronauty by byla elektrolýza vody na vodík a kyslík:
2 H2O → 2 H2 + O2 (upozorňujeme, že při tomto procesu se uvolňuje dvojnásobné množství molekul vodíku a vodík je také vysoce hořlavý a výbušný, takže jeho skladování vyžaduje opatrnější opatření a více místa). Kromě toho by mohly pomoci také řasy (Chlorella Vulgaris) a rostliny, které spotřebovávají CO2, uvolňují kyslík a přirozeně odstraňují těkavé a kapalné organické znečišťující látky, jako je čpavek nebo benzen, které vznikají v důsledku přítomnosti lidí a strojů v systému.

Jak plánujete postavit svůj měsíční tábor? Jaké materiály použijete?

Základna by byla postavena v kráterech na jižním pólu Měsíce a měla by být vybavena rovery. Uvnitř kráteru by byl umístěn kruhový rozmístitelný modul a zasypán měsíčním prachem, poté by byly připojeny další dva moduly a opět zasypány, poslední kopulovitý modul by byl umístěn, ale tentokrát chráněn 3d tištěnou stěnou z pasty vyrobené z regolitu napojenou na vzdušné uzávěry vedoucí ven. Totéž by se postavilo v dalším nedalekém kráteru propojeném nafukovacím trubkovým modulem. Přechod mezi jednotlivými patry umožňuje výtah. Hlavním materiálem je hliníková slitina, která s regolitem udržuje uvnitř tlak.

Prostředí Měsíce je pro astronauty velmi nebezpečné. Vysvětlete, jak je váš měsíční tábor ochrání.

Uvnitř podzemní měsíční základny budou astronauti chráněni před vnějšími hrozbami, jako jsou mikrometeority, úlomky, extrémní teplota a radiace. Tábor zajišťuje dýchatelný vzduch, podporuje všechny potřeby posádky a chrání ji před měsíčním prachem, který by po dlouhodobém působení zničil plíce a mozkové buňky. Aby se tomuto problému předešlo, provádějí astronauti běžný dohled a skafandry se před opuštěním přechodových komor automaticky čistí.

Popište den na Měsíci pro jednoho z astronautů vašeho Moon Campu.

Typický den našich čtyř astronautů vypadá tak, že se probudí brzy a mají hodinu na to, aby se najedli, umyli, vyčistili si zuby a připravili se na ráno. Poté, co každý astronaut obdrží přes noc od řídicího střediska svůj rozvrh, se usadí ke svým přiděleným úkolům, ať už jde o provádění experimentů, kontrolu vybavení, sběr plodin a řas, řízení exteriérových roverů pro různé mise, vedení astronomického výzkumu a tak dále. Kolem 13:00-14:00 hodin astronauti společně nebo sami poobědvají, než budou pokračovat ve svých úkolech. Odpoledne musí posádka provést údržbu základny, strojů a systémů, aby se ujistila, že je vše funkční a vyčištěné, protože i měsíční prach může proniknout na základnu přes skafandry EVA a stát se vážným zdravotním problémem. Gravitace na Měsíci je třetinová ve srovnání s gravitací na Zemi, takže astronauti musí cvičit, aby si udrželi svalovou a kostní hmotu, a tak tým věnuje alespoň 1 hodinu na cvičení. 

Kolem 2:00 hodin může tým povečeřet a poté má volný čas na kontakt se svými blízkými a odpočinek, než se konečně uloží ke spánku. 

Posádka se musí každý týden hlásit v řídicím středisku a někdy může mít konkrétní úkoly, jako je EVA nebo události, například slavnostní předání velení nebo přenos z Měsíce na Zemi, které jsou předem naplánovány. Mimo každodenní rutinu jsou povinné zdravotní prohlídky a mohou se věnovat kolektivním aktivitám (sledování filmu, ...).


← Všechny projekty