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: MoonMeisters

Colegiul National "Mihai Eminescu"  Suceava    Rumunsko 18, 17 Druhé místo - členské státy ESA

Externí prohlížeč pro 3d projekt

Popis projektu

Hyperion1918 není jen lidským obydlím na Měsíci, ale je také navržen jako brána k dalším vzdáleným planetám. Měsíc je pro nás nejen skvělým cvičištěm, abychom se mohli pokusit o úspěšné přistání na jiných planetách, ale je také příznivějším místem pro vyplutí astronautů, protože je zde více možností startu než na Zemi.

Naše základna je určena pro pět astronautů a skládá se z pěti kopulí, z nichž každá má specifickou funkci a jméno: Bendis (velitelství a laboratoř), Hypnosis (spánek a relaxace), Hermes (hangár), Hefaistos (sklad), Dyonisus (jídelna a kuchyně) a skleník jménem Demetra.

V Bendisově kopuli se nachází laboratoř, kde budeme studovat měsíční horniny, led a prach, suterén s čističkou vody, nádržemi s kyslíkem a vodou a nouzovými bateriemi a hlavní místnost, kde je uprostřed místnosti zeměpisná mapa Měsíce a před ní obrovské okno, které lze přepnout na špičkový monitor pro živé konference se Zemí a které je navrženo jako půlkruhový stůl pro astronauty.

Hypnotická kopule obsahuje v prvním patře prostor pro pohybové aktivity, šatnu, koupelnu a místnost pro sprchování astronautů a dveře do prostoru Demetra. V horním patře se nachází pět stejných ložnic, které obsahují postel, stůl, noční stolek a skříň.

Kde chcete postavit svůj měsíční tábor?

Měsíční póly jsou zeměpisná místa, která nabízejí mnoho výhod, pokud jde o výzkum vesmíru. Naši měsíční základnu postavíme na severním okraji kráteru Peary. 

Především je kráter nejblíže severnímu měsíčnímu pólu, takže je téměř neustále osvětlen, což vytváří prostředí s relativně stabilní teplotou a poskytuje bezpečný zdroj sluneční energie. 

Za druhé, studie naznačují, že právě téměř neustále zastíněné oblasti mohou obsahovat zmrzlou vodu, která by mohla představovat relativně nedotčený kometární nebo asteroidální materiál, který na Měsíci existoval miliony nebo miliardy let. Tuto zmrzlou vodu můžeme těžit a využívat k vědeckým experimentům nebo ji můžeme využít jako zdroj pitné vody.

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

Moduly pro náš měsíční tábor budou postaveny na Zemi podle stejného montážního postupu jako ISS. Každý modul pak bude poslán na Měsíc spolu s roboty, kteří měsíční základnu sestaví přesně jako puzzle. Jakmile bude základna sestavena, přijde čas, aby astronauti zaplnili prostor nábytkem. Za tímto účelem bude nejprve vyslána raketa, která by dopravila astronauty a potřebný materiál k zahájení stavby. Nábytek je navržen tak, aby dlouhodobě poskytoval minimální potřebné pohodlí. Na stěny použijeme titan a na okna průhledný křemičitý laminát. 

Naše základna je nejen navržena tak, aby okouzlila oko a poskytla pocit harmonie pro astronauty žijící uvnitř, ale má také mnoho symetrických komponent, takže jejich skládání na sebe by umožnilo přepravu mnoha modulů v jedné raketě. Všech pět polokoulí lze rozložit na symetrické desky, stejně jako mírně zakřivené válcové haly. Kopule jsou navíc velmi efektivní architektonické stavby, protože jsou pevnější, lehčí a rychleji se staví než tradičnější budovy. Uzavírají také velké množství prostoru s minimem materiálu, práce a energie.

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

 

Při výběru konstrukce a materiálů pro naši měsíční základnu jsme brali v úvahu záření, meteority a vysoké teplotní výkyvy. Z tohoto důvodu jsou stěny vyrobeny z titanu. Kromě toho, že titan má nízkou tepelnou vodivost a vynikající mechanickou pevnost, je také pružný a zároveň odolný a nárazuvzdorný, což znamená, že naši astronauti jsou chráněni před vysokými teplotními výkyvy a meteority. 

Ze stejného důvodu použijeme místo běžného skla průhledný křemičitý laminát a vnitřní strany stěn budou pokryty demronem, který dodá dodatečnou ochranu proti kosmickému záření. Také vnitřní dveře přístřešku jsou navrženy tak, aby utěsňovaly místnost, takže základna nebude vystavena prázdnotě a tlak a hladina kyslíku mohou být uvedeny do normálu v bezpečných parametrech.

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

Po vybudování základny bude zmrzlá voda, která se nachází v blízkosti naší základny, vytěžena, rozpuštěna a přefiltrována, aby mohla být skladována a používána na základně. Poté bude veškerá použitá voda filtrována přes čističku vody, včetně moči. Tento systém by měl časem zvýšit množství vody, která je na základně k dispozici, protože objem vody vyprodukované močí je asi o 10% větší než příjem, a to v důsledku oxidace potravin. Zbytky z filtrace moči lze navíc použít jako půdní hnojivo.

Astronauti nemohou žít z balené stravy věčně, ale prvních několik měsíců, než vyroste zelenina ve skleníku, to budou muset zvládnout. Členové posádky budou žít převážně z rostlinné stravy, s doplňkovými dodávkami masa a bílkovin ze Země. Zeleninu budou botanici pěstovat ve skleníku, kde budeme pěstovat brambory, zelený hrášek a sóju kvůli sacharidům, cukrům, vápníku a vláknině, vitamínům A, K, C; meloun a okurku kvůli jejich vysoké konzistenci vody a kvůli cukrům.

Vzhledem k tomu, že naše stanoviště je téměř nepřetržitě osvětleno, byly by naším hlavním zdrojem elektřiny během lunárního dne solární panely. I kdyby byla lunární noc výrazně kratší, stejně bychom museli používat záložní baterie pro všechny spotřebiče a laboratorní přístroje, abychom byli schopni udržet základnu v chodu, protože víme, že průměrné procento spotřeby energie za jeden měsíc je vyšší než 1200 kW. Baterie mohou být užitečné také v případě poruchy solárního panelu.

Na začátku naší cesty budeme používat stlačený vzduch přiváděný ze Země. Až budou naše rostliny růst a poskytnou nám další zdroj kyslíku, budeme elektrolyzovat vodu nalezenou na Měsíci, abychom získali kyslík a vodík (který lze znovu použít ve stejném režimu jako kyslík a vodík).
proces).
Z měsíční půdy můžeme také získávat vzduch pomocí elektrolýzy roztavených solí. Zatímco dýchatelný vzduch se vyrábí pouze z 20% kyslíku, 2% oxidu uhličitého a 78% dusíku. Některé studie naznačují, že se může nacházet v měsíčních horninách, ačkoli dusík bude možná nutné dodávat ze Země.

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

Ačkoli není vyloučeno, že Hyperion1918 bude v budoucnu rozšířen na turistickou lunární základnu, při navrhování tohoto modelu jsme dali přednost vědeckým experimentům. 

Především studium měsíční půdy, hornin a podzemního ledu může nejen významně přispět k poznání, jak se Měsíc před miliardami let formoval, ale také pomůže vědcům omezit modely dopadů na měsíční povrch a vlivu zahradní činnosti meteoritů, fotodisociace a rozptylu slunečního větru na Měsíci.

V neposlední řadě může být Hyperion1918 využit jako vstupní brána pro budoucí mise na vzdálenější planety, jako je Mars, protože z Měsíce máme více možností startu než ze Země. Navíc nabízí skvělý pohled na techniky přežití ve vesmíru, které lze vyvinout na relativně bezpečném místě, které je blízko Země.

Popište den na Měsíci pro posádku astronautů z Moon Campu.

Den na Měsíci se velmi liší od dne na Zemi. Životní styl astronautů zaměřený na plnění úkolů, stejně jako izolace od ostatních lidí na Zemi a nestejný cyklus dne a noci jsou jen některé z překážek pro komunitu na základně. Jejich překonání je klíčovým krokem k plnému využití výzkumných možností, které nám Měsíc nabízí. 

Protože "otevřený prostor" ve skleníku Demetra je osvětlen především sluncem, lze cyklus den-noc zajistit zatemněním skleněného stropu v určitých hodinách. 

V případě nouze je nezbytné, aby byl v každém okamžiku vzhůru alespoň jeden astronaut. Aby to bylo zajištěno, každý člen posádky půjde spát 2 hodiny po tom, který byl před ním, a podle toho se probudí. Tímto způsobem budou všichni astronauti vzhůru ve stejnou dobu alespoň 8 hodin denně. 

Jakmile se všichni členové posádky probudí, sejdou se na velitelství, aby komunikovali se Zemí a sestavili plán na celý den. Zatímco jsou všichni členové posádky vzhůru, je pro udržení duševního zdraví každého astronauta a jeho pohody zásadní soustředit se na socializaci. 

Na základně je třeba splnit tři hlavní úkoly, z nichž každý je přiřazen astronautům. Dva z nich budou pracovat v oblasti výzkumu, další dva budou mít na starosti skleník a přípravu jídla a poslední bude mít na starosti údržbu, ačkoli každý astronaut by měl mít schopnosti a reakční dobu, aby mohl přeskakovat z jednoho úkolu na druhý.

Co budou výzkumní členové posádky dělat celý den? Pomocí roverů monitorovaných na dálku budou odebírat vzorky měsíční půdy, hornin a ledu, studovat je a získávat co nejvíce informací v laboratoři, stejně jako připravovat a čistit pitnou vodu pro zbytek posádky.

Údržba zahrnuje v první části registraci všech zařízení a prostředků umístěných v kopuli Hefaistos a také čištění nasbíraných vzorků. Kromě toho musí odpovědný pracovník zajistit, aby úroveň napájení, stroje a zařízení i veškerá technika byly ve správném stavu a připravené k provozu.

Co je lepšího než se po dlouhém pracovním dni podívat na nádherný výhled na Zemi a zázraky vesmíru?



← Všechny projekty