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: Hestia

"Tudor Vianu" Národní střední škola informatiky  Bukurešť    Rumunsko 17, 18

Externí prohlížeč pro 3d projekt

Popis projektu

Lidé jsou a vždy byli průzkumníci. Naším cílem je vybudovat na Měsíci výzkumný tábor, který rozšíří naše znalosti o jeho vlastnostech a možnostech dalšího rozvoje. V první fázi bude náš přístřešek sloužit pro 3 astronauty. Postavíme 4 moduly, postavené jak v podzemí, tak na povrchu, každý z nich je navržen s vchodem s přechodovou komorou a vzájemně propojen tunely. Řídicí centrum bude koordinovat všechny systémy podpory života. V obytném modulu budou ložnice, tělocvična a společenská místnost. Ve výzkumném prostoru se budou provádět experimenty. Stanice pro zpracování půdy a vody bude získávat látky z regolitu a čistit vodní led. V samostatném modulu se bude vyrábět jaderná energie. Uprostřed bude skleník, ve kterém budeme pěstovat plodiny. Celá základna bude pokryta střechou ze solárních panelů, která bude zároveň sloužit jako štít.

Kde chcete postavit svůj měsíční tábor?

Náš měsíční tábor plánujeme postavit v blízkosti měsíčních pólů. Po analýze všech možných míst pro naši základnu: lávové tunely, póly, rovníkové oblasti, krátery, jsme dospěli k závěru, že polární oblasti jsou nejvýhodnější variantou. Existují důkazy, že ve stinných oblastech poblíž pólů můžeme najít spoustu vodního ledu uvězněného v blízkosti povrchu Měsíce. To by bylo nejen životaschopným zdrojem vody, ale také velmi důležitou příležitostí pro výzkum. Na pólech je navíc téměř neustále sluneční světlo, které lze pomocí solárních panelů přeměnit na energii a využít k pěstování plodin. Navíc zatímco teplota na povrchu Měsíce se pohybuje od 123 ℃ do -233 ℃, na pólech osciluje pouze mezi 0 ℃ a -50 ℃. Tato menší amplituda vede ke schůdnějšímu způsobu, jak udržet místo obyvatelné.

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

Měsíční tábor bude mít čtyři moduly propojené tunely a skleník umístěný uprostřed. Založení bude jak v podzemí, tak na povrchu, takže začneme vykopáním půdy pomocí bagru. Tam můžeme postavit podzemní stěny, a to pomocí 3d tisku již vytěžené měsíční půdy. Protože dovážet materiály ze Země je nákladné a neefektivní, můžeme dopravovat jen malé množství lehkých materiálů. Pro zvýšení pevnosti konstrukce použijeme hliníkové slitiny. Střecha skleníku bude vyrobena z tvrzeného skla, aby bylo možné využívat sluneční světlo pro zemědělství, ale zároveň poskytovala stínění. Celá konstrukce bude mít "střechu" ze solárních panelů. Protože však potřebujeme ochranu před drsnými měsíčními podmínkami, budeme vakuovat několik vrstev polyethylenu a uhlíkového kevlaru, čímž vznikne 50 cm silný štít.

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

Vzhledem k absenci atmosféry na Měsíci je náš tábor vystaven několika hrozbám. Tři nejdůležitější problémy, kterým čelíme a které musíme brát v úvahu, jsou: proměnlivé teploty, nebezpečné sluneční záření a meteoritické deště. Umístěním naší základny na měsíčních pólech minimalizujeme rozdíly mezi extrémními teplotami, a protože se většina tábora nachází v podzemí, bude teplota udržována konstantní. Podzemní část zařízení je také bezpečná před radiací a meteoritickými dešti, proto budou všechny důležité systémy pod povrchem Měsíce a v případě nouze mohou astronauti vést běžnou činnost tím, že zůstanou v podzemí. Střecha solárních panelů bude mít také štít z několika vrstev polyethylenu a uhlíkového kevlaru. Tyto vrstvy budou vakuovány dohromady, 50 cm silný takový štít bude poskytovat ochranu před slunečním zářením a meteority.

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

Zajištění vody je jedním z nejdůležitějších aspektů našeho měsíčního tábora, protože je pro život člověka nepostradatelná. V počáteční fázi budeme samozřejmě vodu dovážet ze Země. Budeme používat recyklační systémy podobné těm na ISS, abychom zajistili co nejmenší ztráty vody. Vzhledem k blízkosti pólů budeme měsíční ledové zásoby těžit pomocí vyhřívaných vrtáků. Nasbíraný led bude roztaven, filtrován a chemicky upraven, aby se z něj stala pitná a použitelná voda pro různé činnosti (mytí, zemědělství, sprchování).

Rostliny lze úspěšně pěstovat ve vesmíru pouze v kontrolovaném prostředí a za použití určitých technik. Nejúčinnější technikou je hydroponie. Ve srovnání s konvenčním zemědělstvím je produkce 4x vyšší. Provedli jsme vlastní výzkum a zjistili podobné výsledky (viz fotografie skleníku). Modul se bude skládat ze sloučených minihydroprostředí pro snadnější přístup astronautů. Pokud se tedy objeví nějaký problém, bude rychle lokalizován a vyřešen. Červené světelné záření, uměle dodávané led světly, podporuje růst rostlin, optimální volbou je však vždy přirozené světlo. Naše konstrukce šetří energii potřebnou pro mnoho dalších úkolů tím, že do skleníku vpouští přirozené světlo.

Naším hlavním zdrojem energie bude solární energie. Díky téměř stálému slunečnímu svitu na pólech jsou solární panely účinné a pokrývají většinu spotřeby energie. Střecha tábora bude pokryta solárními panely, což maximalizuje plochu a zároveň snižuje náklady. Díky hojnosti He-3 na povrchu Měsíce je jaderná energie dobrým zdrojem dodatečné energie. He-3 plánujeme těžit z měsíční půdy pomocí robotů. Fúzní reaktor by se mohl stát relativně čistým a bezpečným zdrojem energie, aniž by produkoval nebezpečný odpad nebo radioaktivitu jako současná technika štěpení.

Důležitým požadavkem je dodávka kyslíku a udržování stálého složení vzduchu uvnitř základny. Kyslík produkovaný rostlinami prostřednictvím fotosyntézy je v trubkách dopravován do všech modulů tábora a poté uvolňován prostřednictvím klimatizačního systému. Oxid uhličitý, který vydechujeme při dýchání, bude shromažďován a odváděn do skleníku, aby mohl být využit při fotosyntéze. Míru produkce kyslíku lze zvýšit sběrem řas, jako je spirulina, která potřebuje pouze 8 m2 k zajištění denního příjmu kyslíku pro člověka a zároveň je skvělým zdrojem potravy.

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

Jak již bylo uvedeno výše, v počáteční fázi vývoje bude hlavní účel naší základny čistě vědecký. Cílem našeho výzkumu je zjistit možnosti, které Měsíc nabízí pro lidskou expanzi. Proto se náš další postup bude odvíjet od údajů, které na místě shromáždíme. Pokud to bude možné, rádi bychom osadu rozšířili pro turistické účely. Vzhledem k tomu, že konstrukce je modulární, bylo by rozšíření snadné, modul po modulu. To by mělo velký dopad na lidstvo a představovalo by to první skutečné kroky k dobývání vesmíru.

Popište den na Měsíci pro posádku astronautů z Moon Campu.

"Jeden malý krok pro člověka, jeden velký skok pro lidstvo" je slavná věta, kterou pronesl Neil Armstrong, první člověk, který kdy stanul na Měsíci. Tak si představte, jaký dopad by měl člověk žijící na Měsíci na lidstvo. Je samozřejmé, že to bude další důležitý krok pro výzkum vesmíru.

Ráno, po dokončení základní hygieny, si astronauti dají první denní jídlo, které se skládá především z potravin s vysokým energetickým indexem, které jim dodají energii na celý den. Další činností bude zahradničení, protože zemědělství bude jediným zdrojem potravy pro kolonii. Nebudou muset vykonávat mnoho fyzické práce, protože "zemědělský modul" se skládá z automatizovaného hydroponického prostředí.

Posádka astronautů nebude rozdělena do týmů, protože výzkum ukázal, že rozdělení malé skupiny, jako je ta naše, do týmů brání sociálním vztahům, které jsou pro správné soužití velmi potřebné.

Další aktivitou na programu našich astronautů bude několikahodinový výzkum již odebraných vzorků ve "výzkumné sféře". Pak přijde čas na oběd a fyzickou rozcvičku. Protože gravitace na Měsíci je mnohem nižší než na Zemi, svaly atrofují zrychleným tempem, takže přiměřené množství každodenního cvičení bude nezbytné.

Po hodině odpočinku se astronauti přesunou na další část svého dne: Průzkum Měsíce. Naši Astronauti, oblečeni do skafandrů, se vydají na každodenní cestu krátery Měsíce, kde budou sbírat vzorky pro budoucí výzkum a hledat nejlepší místa pro rozšíření nové kolonie. Po návratu na základnu budou vzorky uloženy ve výzkumném zařízení a budou čekat na zpracování následujícího dne. Po dlouhém dni plném aktivit si naši astronauti odpočinou, snědí poslední jídlo dne a budou mít volný čas na své vytoužené aktivity.

Nyní je čas, aby se astronauti i posádka doma trochu prospali, protože přece jen dělají malé krůčky, aby lidstvo mohlo udělat obrovský skok.



← Všechny projekty