moon_camp

Moon Camp Pioneers Galerie 2020-2021

Úkolem každého týmu v soutěži Moon Camp Pioneers je navrhnout ve 3D kompletní měsíční tábor pomocí aplikace Fusion 360. Musí také vysvětlit, jak budou využívat místní zdroje, chránit astronauty před nebezpečím vesmíru a popsat obytné a pracovní prostory.

Tým: Luna-R-Park

3. střední škola Vrilissia a škola Moraitis (školu nezastupujeme)  Athény    Řecko 15, 16, 14 a méně let

Externí prohlížeč pro 3d projekt

Popis projektu

Náš projekt Luna-R-Park bude první základnou pro výzkum Měsíce, abychom se přiblížili k tomu, že se Měsíc stane obyvatelným místem. Naše základna, kterou vybudujeme na jižním pólu Měsíce uvnitř lávové roury a v jejím okolí s pomocí robotických zařízení, 3d tiskáren a mnoha dalších zařízení, poskytne bezpečné, udržitelné a autonomní místo pro astronauty. Jednou z největších výzev je objevit co nejefektivnější způsoby, jak v co největší míře využít přírodní zdroje Měsíce (regolit, vodní led atd.), abychom tam nemuseli přenášet těžké náklady. S využitím solárních panelů, roverů, plodin a různých moderních technologických výdobytků, jakož i s pomocí některých vlastních kreativních patentů se pokusíme zajistit zásobování vodou, potravinami, energií, dýchatelným vzduchem (kyslíkem a dusíkem). Naše měsíční základna bude schopna pojmout 3 astronauty na delší dobu, aniž by byla zásobována ze Země. Rozhodli jsme se vzít s sebou 3 astronauty, aby základna byla funkčnější a bezpečnější v případě nemoci některého člena, drobného zranění, nehody a dálkového průzkumu s roverem. Vyslání 3 astronautů navíc bude znamenat relativně nízkou spotřebu energie, kterou základna vyrobí, a zajistí také více specialit. Celkově vzato je naším plánem vytvořit základnu, která pomůže lidstvu stát se meziplanetárním druhem. "To je pro člověka jeden malý krok. Jeden obrovský skok pro lidstvo." (Neil Armstrong). Pojďme dál a pokračujme ve snaze lidstva dobýt Měsíc!

Kde chcete postavit svůj měsíční tábor?

Naše lunární základna bude postavena na jižním pólu Měsíce, uvnitř lávové trubice a v jejím okolí. Toto místo jsme si vybrali díky tomu, že uvnitř kráterů je velké množství ledu, nekonečné sluneční záření a teplota, která se ustálí na hodnotě kolem -20 °C.οC (-4οF nebo 253Κ) uvnitř lávové trubice. Přesnější umístění našich zařízení bude vybráno na základě:

i) přítomnost ledu v blízkých kráterech.
ii) nepřetržité nebo v co největší míře sluneční světlo v okolí lávové trubice.
iii) konsolidace teploty
iv) nejvhodnější lávová roura

Při výběru lávové roury budeme brát v úvahu průměr vchodu (cca 20 metrů), hloubku (cca 20 metrů), stabilitu terénu (bez závalů) a vhodnou tloušťku stěn pro ochranu (>5 metrů).

Jak plánujete postavit svůj měsíční tábor? Popište techniky a materiály, které použijete.

Naše lunární základna bude postavena jinými metodami. Nejprve družice najde vhodnou lávovou rouru na jižním pólu. Poté bude sféra DAEDALUS shromažďovat informace o složení, stabilizaci, teplotě a slunečním záření této oblasti. Poté budou vyslány kosmické lodě vybavené 3D tiskárnami-rameny využívajícími regolit vyztužený skleněnými vlákny a kovy k výrobě základní části zařízení a také velkých nástrojů strojů. Dále přistanou 3 kosmické lodě, z nichž 2 přivezou materiály a zařízení, které jsou pro základnu nezbytné a které je příliš obtížné vytvořit pomocí 3D tiskáren. Třetí kosmická loď přiveze skupinu 3 astronautů, kteří budou plnit poslední úkoly. Během těchto úkolů budou astronauti pobývat v samonafukovacím modulu vyrobeném z materiálů podobných kevlaru nebo uhlíkovým vláknům. Po všech těchto procedurách bude základna schopna pojmout 3 astronauty.

Naše základna bude rozdělena na 2 hlavní části. První část se bude nacházet uvnitř lávového tubusu a bude obsahovat: ložnici, společenský sál, 2 laboratoře, místnost pro osobní hygienu, tělocvičnu, malou vstupní místnost a 6 spojovacích modulů. Druhá část se bude nacházet vně lávového tubusu a bude obsahovat: solární panely, duté zrcadlo vyrobené na kráteru, které bude vybírat a využívat sluneční záření, setrvačníkové úložiště energie, speciální skleníky s plodinami a zvířaty, nádrž, která bude zkapalňovat led, budovu pro elektrolýzu vody, vodíkové články, akumulátory a elektroinstalaci.

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

Naše základna se zaměřuje na bezpečnost astronautů a lávový tubus, ve kterém je základna postavena, ji již zajišťuje. Uvnitř budou zařízení v oblasti, kde je srážka malých meteoritů geometricky nemožná a není tam tak velká radiace. Použití pytlů plných regolitu k zakrytí vnější strany některých budov a 3D tiskáren zajistí tepelnou izolaci a ochranu před radiací. Radiačně stínící průhledné (fotopropustné) povrchy budou vyrobeny z membrán, které budou odrážet pouze nebezpečné záření. Všechna zařízení budou vybavena vzduchovými uzávěry, detekčními čidly (CO2, plynové, požární), hasicí systémy a filtry pro čištění vzduchu. Skafandry astronautů a velké vozítko budou mít tepelnou, radiační a tlakovou ochranu. Astronauti se navíc budou udržovat v kondici každodenním ranním cvičením. V neposlední řadě budou probíhat procesy, při nichž se bude zkoumat fyzické a psychické zdraví astronautů.

Vysvětlete, jak váš měsíční tábor poskytne astronautům:
Voda
Potraviny
Elektřina
Vzduch

Přestože se v kráterech na Měsíci nachází množství vodního ledu, jeho využití musí být opravdu opatrné. Větší rover bude vybaven těžebními nástroji a bude sbírat led z kráterů v okolí. Poté se vrátí na základnu a přenese led dovnitř nádrže, kde dojde ke zkapalnění. Poté bude využíván pro potřeby astronautů a kuřat, k elektrolýze, zalévání plodin a chlazení strojů. Protože základna bude mít omezenou produkci vody, budou zde recyklační systémy (jako na ISS) pro moč, vodu spotřebovanou na osobní hygienu a zalévání rostlin.

Astronauti budou konzumovat potraviny ze Země, dokud nebudou rostliny dostatečně vyvinuté, aby je mohli jíst. Po výzkumu jsme skončili u pěstování salátu, rajčat, čočky, cizrny, hub, paprik, fazolí a jahod. Hnojivo budeme míchat s regolitem a později budeme jako hnojivo používat kuřecí pahýly a lidské výkaly. Uschlé listy použijeme k pěstování hub. Budeme také používat hydroponické a aeroponické metody, převezeme několik slepic, ale také přivezeme několik slepičích vajec, která budou inkubována na základně s cílem produkovat vejce na jídlo, a také se pokusíme přivézt včely, které pomohou s opylováním.

Naše základna bude silná? Solární energie bude využívána prostřednictvím tenkých solárních panelů a speciálního dutého zrcadla. Tato energie bude ukládána do baterií, kondenzátorů, setrvačníkových zásobníků energie a bude využívána k napájení elektrických spotřebičů a k elektrolýze. Kromě toho bude množství vodního ledu po zkapalnění využito elektrolýzou a poskytne vodík, který bude uložen v článcích a bude použit jako palivo pro rovery. Malé množství energie bude dodávat také sportovní náčiní (kolo s elektromagnetem). Elektřina bude do celé základny dodávána izolovanými kabely.

Zdrojem kyslíku bude voda (získaná z těžby ledu, která elektrolýzou dodá potřebný kyslík) a rostliny (např. aloe vera, gladioly). Kromě toho bude základna disponovat dusíkem z nádrží, který bude dopraven na začátku mise na Měsíc, a ze zpracování moči astronautů. V blízké budoucnosti se možná využije zatím nedokonalá metoda čerpání kyslíku z regolitu. Všechny budovy budou mít vzduchové uzávěry a zejména ty uvnitř lávového tubusu budou mít filtry pro recyklaci vzduchu a regulátory vlhkosti vzduchu.

Vysvětlete, jaký bude hlavní účel vašeho měsíčního tábora (například: komerční, vědecké a/nebo turistické účely).

Naše lunární základna bude vybudována pro výzkumné účely: studium...

i)vliv nízké gravitace na lidi, zvířata a rostliny.

ii) účinnost využití specifických zdrojů energie a způsoby jejího skladování.

iii) fyzický a psychický stav astronautů a zvířat v těchto podmínkách.

iv)zda je možné vytvořit bezpečnou autonomní základnu, kde by mohli žít nejen lidé, ale i zvířata.

V budoucnu bude základna sloužit k těmto účelům:

i)studium zrodu a vývoje naší sluneční soustavy (protože Měsíc je jedním z jejích nejstarších těles).

ii) vytvoření kosmického výtahu (pro snížení hmotnosti při vypouštění kosmických lodí).

iii) základní zásobování pro usnadnění cestování do vesmíru (úspora paliva).

iv)studium a těžba cenného materiálu z meteoritů, které tam dopadly.

v)využití helia-3

vi)bezpečná a levnější vesmírná turistika

vii)fungování základny jako symbolu spolupráce a vývoje celého lidstva.

Popište den na Měsíci pro posádku astronautů z Moon Campu.

Dobré ráno!! Tři astronauti* se probouzejí po 7-8 hodinách spánku (program bude trvat 24 hodin). Nejprve se postarají o svou osobní hygienu. Poté, dokud se jejich smysly a svalová síla plně neaktivují, pozorují pomocí lupy své domácí mazlíčky tardigrady, kochají se přírodní krajinou, která se promítá na velké obrazovce na stěně, a baví se přečteným vtipem. Pak přijde čas na cvičení. Na speciálním kole si nasadí brýle VR a vidí, že se nacházejí v klidné malebné uličce, nebo dokonce v náročném závodě na horských kolech. Za poslechu hudby také provádějí cvičení s odporovou páskou, při kterém procvičují všechny svalové skupiny. Poté snídají snídani, kterou si připraví z předchozího dne, ovládají systémy základny a komunikují se Zemí (jak se základnou na Zemi, tak 1 za 2 dny se svou rodinou) z počítače. Pokud měli v předchozích dnech nehodu nebo se necítí dobře, podrobí se podrobnému testu fyzického a psychického zdraví. Poté se zkontroluje, zda uvnitř lávového tubusu neprovádějí nějakou práci, a po jejím provedení se vydají na povrch s α speciální výtah s protizávažím. Vydají se do jednoho ze speciálních skleníků (pokud chtějí, s malým vozítkem nebo pěšky) a plní různé úkoly. Zalévají rostliny, krmí kuřata a chvíli si s nimi hrají. Poté se vrátí do laboratoře, dělají pokusy, a když skončí, snědí oběd a udělají si malou přestávku. Po přestávce se vydají na povrch, kde kontrolují energetické systémy a zařízení, přičemž se pohybují s malým vozítkem. Jakmile skončí, mají 2 možnosti: i) přímý návrat do zařízení uvnitř lávového tubusu, kde budou komunikovat s příbuznými ze Země, starat se o své tardigrady, plánovat program na další den, vařit k večeři, připravovat další jídlo a pokud budou chtít, zahrají si nějaké stolní hry nebo jen tak odpočívat, až do doby, než půjdou spát ii) průzkum s velkým roverem, který má tlakovou kabinu, tepelnou a radiační ochranu a pak jdou spát.

*první bude lékař a biolog, druhý fyzik a chemik a třetí inženýr a geolog.



← Všechny projekty