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: Apollo 2020

I.E.S. Martín Halaja  La Carolina (Jaén)    Španělsko 16

Externí prohlížeč pro 3d projekt

Popis projektu

Program Apollo 2020 počítá s vybudováním stálé základny s dlouhodobými výzkumnými a vědeckými misemi. Jako místo jsme si vybrali "díru" v Mairuských kopcích, protože se domníváme, že by to bylo nejefektivnější místo pro zřízení velké základny díky jeskyním, které nám dávají možnost chránit ji před radiací, aniž bychom museli provádět rozsáhlé terraformace, a tím snížit náklady na stavbu. Chtěli jsme vědcům a astronautům nabídnout prostorný a přívětivý obytný prostor, protože jsme se domnívali, že by se obyvatelé základny měli při plnění těchto již zmíněných dlouhých misí cítit pohodlně, a zároveň maximálně využít prostor, aby vše fungovalo efektivně. Kromě ložnic, sanitárních prostor a prostor pro volný čas jsme základnu vybavili laboratoří pro studium oblasti, komunikační kanceláří pro zajištění stálého kontaktu s centrálou na Zemi, plochami pro pěstování potravin a plodin a vše jsme doplnili několika různými formami výroby energie, aby byla základna co nejvíce nezávislá. Přepracovali jsme také funkce vozítka, které vědcům pomáhá plnit úkoly, jako je těžba, sběr vzorků hornin a průzkum. Jedná se o inovativní projekt, který chce na Měsíc přinést nejmodernější technologie a poskytnout vědcům vše, co potřebují k plnění nesčetných experimentů, abychom se všichni mohli dozvědět více o vesmíru, ve kterém žijeme.

Kde chcete postavit svůj měsíční tábor?

Rozhodli jsme se, že základna bude umístěna v "Díře", lávové rouře v Mairus Hills, jejíž hloubka se odhaduje na 88 metrů. Tato díra nabízí ochranu před radiací, kterou bychom na Zemi měli díky naší atmosféře, což samozřejmě není, nejjednodušší situace byla jít do podzemí. Usoudili jsme, že vyhloubit základnu z náhodného kráteru by bylo drahé a také krajně neefektivní, takže jsme se rozhodli pro "Díru", protože se podle odhadů rozvětvuje do stran, což nám dává dostatek prostoru pro vybudování základny. Kromě toho se Marius Hills vyznačuje vulkanickým původem a základna v něm by mohla pomoci studovat vnitřní činnost Měsíce. Místo na Měsíci bylo vybráno ručně, aby byla zajištěna co nejstabilnější teplota, Celá základna je nepřetržitě chráněna před slunečním zářením díky svému umístění uvnitř jeskyně.

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

Proces výstavby lunární základny je složitý, nicméně hlavní shrnutí spočívá v tom, že je plně modulární. Podobně jako při stavbě ISS by se celé moduly základny dopravovaly na Měsíc ze Země s využitím technologie opakovaně použitelných raket, jakou navrhuje například společnost SpaceX. Jednotlivé moduly by pak sestavovali astronauti nebo roboti. Montáž by byla velmi jednoduchá, protože jediným nutným procesem by bylo propojení modulů pomocí vzdušných zámků. To je vše. Jakmile jsou moduly spojeny a natlakovány, fungují jako jeden celek. Tímto postupem by se postavila celá stanice s výjimkou 4 budov. Dva termonukleární reaktory, budova na zpracování kyslíku a budova na zpracování/skladování vody. Tyto výše zmíněné stavby by byly jako celek dopraveny ze Země a později by je astronauti připojili k základně.

Měsíční základna nabízí množství zařízení, která usnadňují život astronautů a zároveň poskytují nové možnosti pro výzkum a vývoj. Mezi tato zařízení patří tělocvična a ekologická farma s plodinami i rybami. Modul pro správu roverů se nachází v horní části základny, na povrchu můžeme vidět robotický řetěz, který řídí přepravu robotů. Mezi další moduly patří plně vybavená kuchyně s obytným prostorem. Ventilační systémy. Kovový výtah a malý vnitřní obytný prostor se stromy a vodou pro pohodlí.

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

Vybudování základny v podzemí nebo v jeskyni, jako je "Díra", by poskytlo ochranu před agresivním zářením, kterému by byli astronauti vystaveni na měsíční základně,
podzemní základna by byla v bezpečí před vesmírným odpadem nebo dopadem meteoritu. Pro kontrolu tlaku a kyslíku jsme rozdělili všechny místnosti a odděleně je natlakovali, takže pokud by v jedné místnosti nastal problém, jejím uzavřením by byl zbytek základny v bezpečí a astronauti by měli čas připravit si skafandry a problém vyřešit. A konečně, aby byla základna bezpečná a propojená, vybavili jsme ji několika reaktory a solárními panely, takže v případě poruchy by byl k dispozici samostatný zdroj energie.

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

I když jsou metody, jako je dodávání vody ze Země, životaschopné, je nezbytné využívat místní zdroj na Měsíci. Možná nejlepší možností pro lidstvo je v současné době použít k těžbě ledové vody zachycené na pólech Měsíce vyhřívané vrty nebo jakýkoli druh tepelné extrakce. To bychom použili na naší základně, přičemž vrtné zařízení by bylo připojeno k roverům. S tím, jak budeme více poznávat měsíční povrch, se však mohou objevit i alternativní zdroje. Možná metody, jako je prosévání měsíčních stínů pro mikroskopický led.
Elektrolýza se bude používat k výrobě vody po navrtání ledu, přičemž vedlejším produktem bude vodík (výkonné raketové palivo).

Na základně je vyčleněna plocha pro pěstování potravin, jako jsou brambory bohaté na sacharidy nebo čočka, která má aminokyseliny. Veškerý odpad vyprodukovaný astronauty by se přeměnil na kompost pro farmu. Pro doplnění kompletní stravy je k dispozici zařízení na chov ryb určené pro bunkry soudného dne na Zemi, které simuluje životní cyklus ryb, aby produkovalo čerstvé rybí maso bez přílišné spotřeby vody a krmiva. To vše dohromady, stejně jako doplňovací mise vysílané ze Země, by dokázalo nasytit až 18 astronautů.

Pro napájení různých částí základny je rozmístěno několik generátorů. Jeden napájí vnější části, jako je laboratoř, dekompresní dveře a rovery, další výtah a další obytné prostory. Generátory fungují na principu jaderné fúze, kdy se v uzavřené komoře spojuje helium 3 s deuteriem (izotopem vodíku). Jedná se o takzvanou aneutronovou reakci (energie vzniká bez produkce neutronů). Reaktor by využíval teplo vzniklé při této reakci k pohonu malé turbíny a výrobě elektřiny. Jako záložní řešení máme technologii na spalování vodíku vyrobeného elektrolýzou a jeho využití k výrobě energie.

Měsíční prach, známý spíše jako "regolit", obsahuje 40 až 45% kyslíku, který lze získat elektrolýzou. Soli uvnitř regolitu se taví při zahřátí na 950C uvnitř kovové nádoby. V uvedené nádobě se jako elektrolyt používá chlornato-sodná sůl. Kyslík opouští regolit a přichází k anodě, kde může dojít k jeho extrakci. Kyslík lze použít buď jako raketové palivo, nebo pro dýchací účely, vyrábějí se také další kovové slitiny, které mohou mít nepřeberné množství využití.

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

Hlavním cílem základny je výzkum hloubky kráteru, získávání vzorků a hornin a studium geologické aktivity na Měsíci, protože se jedná o vulkanickou oblast. Vědci by ji osídlovali celoročně a snažili by se základnu využít na maximum a shromáždit co nejvíce informací o Měsíci a také provádět nespočet experimentů v kráteru a jeho okolí. Tato základna by mohla sloužit jako simulace podmínek nízké gravitace a k testování, jak by se lidé mohli přizpůsobit nové planetě. "Díra" nabízí spoustu různých podmínek v závislosti na hloubce, ve které se experiment provádí, a na tom, zda je v kontaktu se slunečním světlem, nebo ne.

Popište den na Měsíci pro posádku astronautů z Moon Campu.

Základna je zcela soběstačná, což znamená, že mise, které se na ní odehrávají, mohou trvat měsíce nebo dokonce rok, aniž by bylo nutné doplnit zásoby zdrojů nebo potravin. Takto dlouhé mise by znamenaly, že dny by pro astronauty nebyly tak náročné. Jeden den by probíhal takto:

7:00: Začínáme se probouzet. To znamená, jít do šatny, vzít si oblečení, provést hygienu na toaletách a zkontrolovat životně důležité systémy základny, vzduch, vodu, tlak a podat zprávu na velitelství.

8:30: Poté, co jsou všichni připraveni, proběhne instruktážní schůzka, na které se stanoví, jaké úkoly se budou ten den plnit; může jít o programování roverů, úklid základny, procházku po exteriéru, odběr vzorků, přípravu jídla, práci v laboratoři a dohled nad výrobou energie a vody. Někteří členové posádky budou mít dopoledne volno a budou moci jít do odpočinkové zóny, tělocvičny nebo vnitřní "zahrady" a jezírka.

9:00: První část ranních úkolů

11:30: Na snídani se všichni přesunou do kantýny. Tou dobou už by část posádky, která se starala o jídlo a úrodu, měla mít jídlo pro všechny připravené.

12:00 Druhý brífink, astronauti zaznamenávají, co dělali v první polovině dopoledne, a mají další brífink pro druhou část.

12:30: Druhá část ranních úkolů

14:30: Obědová přestávka 30 minut, jídlo opět připravuje personál.

 

15:30: První část odpoledních úkolů.

 

17:30: Po dvouhodinové směně se posádka střídá a zajišťuje, aby byla práce provedena efektivně a správně.

 

18:30. Celá posádka nyní míří na 30 minut do posilovny, aby minimalizovala vliv mikrogravitace a udržela se v kondici.

 

19:00. Posádka připraví večeři a ostatní budou dohlížet na výrobu vzduchu nebo podají malou zprávu o dni se zemí.

 

20:00. Členové hlídky se střídají a zbytek týmu se stará o denní odpad.

20:30. Nyní může posádka využít posilovnu, jít brzy spát, číst si, kontaktovat své rodiny nebo zůstat v salónku až do zhasnutí světel.



← Všechny projekty