Moon Camp Pioneers Galerie 2021-2022
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.
Team: Artemis
Colegiul National "Mihai Eminescu" Suceava Rumunsko 17, 19 6 / 3 Třetí místo - Členské státy ESA
Externí prohlížeč pro 3d projekt
Popis projektu
Duat je domovem až pro sedm astronautů, z nichž pět je v posádce, zatímco další dva jsou dočasně umístěni a čekají na doplnění paliva v raketě. Mezitím budou pomáhat posádce v jejich každodenních činnostech. Máme dvě různá zařízení, jedno z nich je Centrální základna, kde astronauti žijí a zkoumají měsíční území, druhou je Palivová stanice, kde vyrábíme palivo z vodního ledu. V Centrální základna, na osvětleném okraji kráteru máme dvanáct oblastí: Zalmoxis (velitelství, kde může posádka pořádat schůzky a komunikovat se Zemí), Sarmizegetusa (obývací část, kuchyň, relaxační prostor a koupelny), Somnus (ložnice, jedna pro každého člena posádky a dvoulůžková ložnice pro další dva astronauty), Derzelas (ošetřovna), Bendis (výzkumná oblast, kde analyzujeme měsíční horniny), Gebeleizis (elektřina), Dabatopienos (průmyslový prostor, kde vyrábíme vodu a dohlížíme na průmyslovou činnost z čerpací stanice), Pleistoros (hangár), Xerxes (farma), Dionis (plantáže chlorelly) a suterénu (Silenus), kde máme zásoby a zařízení. Na stránkách Zařízení na zpracování paliva se nachází v tmavé oblasti kráteru Shackleton, blízko jeho středu. Má čtyři složky: Hestia (továrna na pohonné hmoty), Kandaon (hangár), Hádes (jaderný reaktor) a odpalovací rampa, kde mohou rakety přistávat a doplňovat palivo. Proces výroby paliva je automatizovaný, takže není potřeba lidské interakce, stačí, když na celý proces někdo dohlíží. |
|||
2.1 Kde chcete postavit svůj Moon Camp?
Rozhodli jsme se vybudovat základnu na jižním pólu, v oblasti Shackleton kráter. Je to jedno z nejlepších míst pro základnu, protože se v něm zachovaly překvapivé zásoby vody a dalších těkavých látek. Především části okraje kráteru zůstávají téměř celoročně osvětlené sluncem, zatímco dno kráteru je trvale tmavé. Měření sondy Lunar Prospector vykazoval vyšší než obvyklé množství vodíku v kráteru, což může naznačovat přítomnost zmrzlé vody. Zatímco nám tedy světlo může poskytnout sluneční energii, můžeme také těžit vodní led z tmavých oblastí a vyrábět z něj vodu, kyslík a palivo. Za druhé, Shackleton leží zcela na okraji obrovského masivu. Povodí Aitken, který je jedním z největších známých impaktních útvarů ve Sluneční soustavě, a průzkum jeho vlastností by mohl poskytnout užitečné informace o geologické stavbě Měsíce. 2.2 Jak plánujete vybudovat svůj měsíční tábor? Popište techniky, materiály a vaše konstrukční rozhodnutí.
Budeme stavět součásti osady na Zemi. Každý modul bude na Měsíc vyslán spolu s roboty, kteří základnu sestaví skládáním kirigami. Moduly lze snadno sestavit na povrchu Měsíce, neboť se jedná o parametrický konstrukční systém složený z dokonalých trojúhelníků tvořících šestiúhelníky. Po dokončení stavby robotů se astronauti mohou bezpečně připojit a sestavit nábytek a průmyslové stroje. Stejnou technikou postavíme i Palivovou stanici, přičemž každé zařízení bude přivezeno ze Země a na Měsíci propojeno roboty. Šestihrannou stopu jsme zvolili proto, že poskytuje kompaktní pevnostní strukturu s přesnými opěrnými body. Jsou optimální při řízení vesmíru a pozemské prostředí navodí pozitivní atmosféru pro naše astronauty, což jim pomůže se přizpůsobit. Jediným problémem byly ostré úhly, ale podařilo se nám je snížit na minimum. Stěny jsou vyrobeny z titanu a na okna jsou použita křemičitá skelná vlákna. Pokud jde o továrnu na palivo, použili jsme také titan. Skříň jaderného reaktoru je vyrobena z olova a tepelná čerpadla ze rtuti a nerezové oceli. 2.3 Prostředí na Měsíci je pro astronauty velmi nebezpečné. Vysvětlete, jak je váš měsíční tábor ochrání. (maximálně 150 slov)
Naši základnu jsme navrhli s ohledem na radiaci, meteority a teplotní výkyvy, přičemž hlavní ochranu poskytuje konstrukce vnější stěny, která usnadňuje bezpečnost života uvnitř základny. Vnější stěna je 60 cm silná a skládá se ze čtyř vrstev: titanové (30 cm), olověné a hliníkové (1 cm), vzduchové (10 cm) a titanové (19 cm). Každý vchod na základně má sterilizační místnost, aby se měsíční prach nedostal na naši základnu. Také všechny vnitřní dveře jsou navrženy tak, aby místnost utěsnily. Aby byl reaktor dlouhodobě funkční a provozuschopný, je navržen tak, aby byl oddělen od obytného prostoru a zařízení spojených s hlavní základnou (potrubí a kabely), aby měl na své trase mezi oběma zařízeními automatické a ruční ovládací prvky. Kromě těchto aspektů může zařízení na výrobu paliva a destilaci provádět jednoduché činnosti autonomně. |
|||
2.4 Vysvětlete, jak váš měsíční tábor poskytne astronautům:
|
Voda
|
Potraviny
|
Power
|
Vzduch
|
Ještě před naším příletem začnou naše rovery v temných zónách těžit zmrzlou vodu. Přivezou ji do průmyslového prostoru (Dabatopienos), kde bude led roztaven a vyčištěn. Vzniklá voda se transponuje do podzemní nádrže. Během několika dní bychom měli potřebné množství vody pro naše každodenní činnosti, ale i tak bychom si s sebou ze Země přivezli nádrže s vodou. |
Prvních několik týdnů, než nám rostliny vyrostou, si musíme vzít s sebou zásoby potravin. A i poté si budeme pravidelně přinášet neduhy ze země. |
Protože pro palivovou stanici potřebujeme hodně energie, rozhodli jsme se pro tuto funkci použít jaderný reaktor. Tímto způsobem můžeme vyrobit potřebné množství elektřiny (3,6 Mwe/den) a zároveň můžeme využít teplo reaktoru k tavení vody a napájení dalších zařízení. |
Kromě toho, že je chlorella jedlá, je také dobrým zdrojem kyslíku. Takže náš hlavní producent kyslíku bude v Dionisu. Kyslík nám bude dodávat i Xerxes. Ale dokud rostliny nevyrostou, musíme kyslík brát z jiných zdrojů. Vzhledem k tomu si na první dny přivezeme kyslík s sebou, ale stejně tak si můžeme přivézt kapalný kyslík z Továrny na palivo. |
2.5 Vysvětlete, co by bylo hlavním účelem vašeho měsíčního tábora.
Náš hlavní účel je vědecký (na Centrální základně se zaměřujeme na výzkum), ale máme i komerční stránku (Palivová stanice). Duat je vstupní branou pro budoucí mise k dalším vzdáleným planetám, protože Měsíc má více možností startu než Země, a navíc na něm budeme doplňovat palivo do přilétajících raket. Za tímto účelem jsme postavili továrnu na palivo, která je umístěna v tmavé zóně kráteru, blízko jeho středu, protože tak bude snadnější přístup do celého kráteru. Těžíme led z Měsíce, pomocí derriku ho rozpouštíme a přenášíme do nádrže na vodu. Poté pomocí elektrolýzy oddělíme vodík od kyslíku a zkapalněním je přeměníme na kapalinu a uskladníme. Tímto způsobem budeme schopni plně natankovat raketu až za tři měsíce. |
|||
3.1 Popište den na Měsíci pro posádku astronautů na Moon Campu.
Naše posádka pracuje na směny, aby byl vždy někdo vzhůru a dohlížel na celou základnu. Astronaut 1 a astronaut 2 se probudí v 6 hodin ráno. Cvičí, dbají na hygienu a jedí. V 7 hodin ráno je astronaut 1 v Dabatopienu, kde až do 12 hodin dohlíží na továrnu na palivo a jaderný reaktor. Má hodinovou přestávku a poté se hodinu stará o zahrady. Mezi 14. a 17. hodinou pomáhá svým kolegům z týmu. Po další hodinové přestávce začíná bádat v laboratoři, a to až do 21 hodin, kdy končí s prací a může odpočívat. Ve 22 hodin jde spát. Na druhé straně v 7 hodin ráno je astronaut 2 v laboratoři, kde bádá až do 11 hodin, a po hodinové přestávce vystřídá astronauta 1 a začne dohlížet. V 17 hodin mu končí směna a po hodinové přestávce může pomáhat svým kolegům z posádky. Ve 21 hodin končí svou práci a ve 22 hodin jde spát. Astronaut 3 a astronaut 4 se probudí ve 14 hodin. Cvičí, dbají na hygienu a jedí. Astronaut 3 je na zahradě dvě hodiny (od 15 do 17 hodin) a poté vystřídá astronauta 2 a pět hodin dohlíží na čerpací stanici. Po hodinové přestávce může poskytovat jakoukoli pomoc ostatním kolegům z týmu. Ve čtyři hodiny ráno začíná s výzkumem v laboratoři a své úkoly končí v šest hodin ráno. V sedm hodin ráno jde spát. Astronaut 4 provádí výzkum mezi 15. a 19. hodinou, má hodinovou přestávku a zahradničí mezi 20. a 22. hodinou. Poté, ve 22 hodin, nastupuje na pětihodinový dohled nad Palivovou stanicí. Ve tři hodiny ráno končí směnu a tři hodiny pomáhá svým kolegům z týmu, pokud je to potřeba, a v sedm hodin jde spát. Astronaut 5 se probudí v jedenáct hodin večer, provede ranní rutinu a mezi dvanáctou a třetí hodinou ranní udržuje základnu. Poté čtyři hodiny dohlíží na palivovou stanici. Poté, mezi 7. a 14. hodinou, může pomáhat kterémukoli ze svých kolegů z týmu, přičemž mezi 8. a 9. hodinou má přestávku. Ve tři hodiny odpoledne jde spát. |