moon_camp

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: Star Explorers

lycée COSTEBELLE  Hyères    Francie 15, 16   2 /


Externí prohlížeč pro 3d projekt

Popis projektu

Naše základna Moon camp s názvem Armstrong Base má být ve všech ohledech téměř soběstačnou základnou, která pojme až 6 astronautů. Je vytvořena tak, aby byla realizována během příštích 15 let a aby byla soběstačná během příštích 20 let. Náš projekt vychází z mnoha ověřených informací, problémem však může být nedostatek informací o lávovém tunelu.

Zpočátku bude základna zásobována potravinami a vodou ze Země, protože zařízení, která jsme pro střednědobou základnu naplánovali, nemohou mít optimální výkon hned po uvedení do provozu. Astronauti se tedy budou střídat každých 6 měsíců po dobu přibližně 5 let.

Ve druhém kroku bude základna soběstačná, pokud jde o potraviny a vodu, a infrastruktura bude plně funkční. Od té doby může být vyhledávání v rámci základny plně efektivní. Astronauti už nebudou pobývat 6 měsíců, ale rok, pokud možno i déle.

Náš 3D model obsahuje: znázornění místa našeho měsíčního tábora, obytné moduly, lunární modul, který slouží jako výtah mezi oběžnou dráhou, povrchem a lávovou rourou, zemědělský skleník, vozítko Pegasus a solární panely.

2.1 Kde chcete postavit svůj Moon Camp?

Náš projekt lunární základny bude vybudován uvnitř lávové trubice, do níž se dostaneme přes díru Mare Ingenii, která se nachází směrem k jižnímu pólu Měsíce (160,0° v. d., 35,6° j. š.). Tato poloha nám umožní trvalé vystavení Slunci, čímž se sníží extrémní výkyvy teplot a umožní optimální sluneční svit pro solární panely, které budou dodávat elektrickou energii.

2.2 Jak plánujete vybudovat svůj měsíční tábor? Popište techniky, materiály a vaše konstrukční rozhodnutí.

Náš měsíční tábor se bude skládat z 5 modulů s názvem Shelter. Jsou vyrobeny z pevné slitiny hliníku a lehkého titanu. Každý modul je vybaven motorem pro přesné přistání v lávové rouře. Shelter se skládá ze 3 obytných pater; prostřední patro slouží jako uzel mezi moduly. Prostřední Shelter má 4 rozkládací průchody, které jsou pevně spojeny s ostatními moduly. Všechna okna v našem projektu, která jsou v kontaktu s vakuem, jsou vyrobena ze stlačeného polyethylenu a jsou několik centimetrů silná. Přepážky a nábytek, který zůstane nepohyblivý (pracovní stůl, sprcha, trouba atd.), jsou připevněny k zemi. Zbytek komponent (3D tiskárna, lékařské lůžko atd.) bude přivezen jako náhradní díly během prvních pilotovaných misí a bude sestaven na místě. Přístřešky budou přizpůsobeny budoucím nosným raketám ESA, jako je Ariane 6, a budou startovat jeden po druhém z Kourou ve Francouzské Guyaně. Druhý stupeň s opětovným zážehem vynese náklad k Měsíci a poté modul v optimálním okamžiku uvolní. Solární panely jsou skládací a při startu nezabírají v krytu mnoho místa; na Měsíc budou dopraveny současně s vozítkem Pegasus. A konečně zemědělský skleník bude přivezen během specifické mise. Je navržen na Zemi jako symetrický náhradní díl, který lze snadno sestavit. Pokud jde o okna, průhledná část je vyrobena z polyethylenu.

 

2.3 Prostředí na Měsíci je pro astronauty velmi nebezpečné. Vysvětlete, jak je váš měsíční tábor ochrání. (maximálně 150 slov)

Naše základna se nachází ve starém lávovém tunelu, který byl vyhlouben několik desítek metrů pod povrchem. Silná vrstva měsíční půdy chrání astronauty před hlavními nebezpečími na Měsíci, jako je radiace vyzařovaná Sluncem a časté malé či velké meteorické deště. Kromě blízkosti jižního pólu, díky níž jsou zde příjemnější teploty (mezi -50 °C a 0 °C), toto podzemní umístění dále snižuje vliv teploty na astronauty (v lávové rouře je přibližně -20 °C). Materiály použité při výrobě našeho měsíčního tábora jsou vybrány tak, aby tuto přirozenou ochranu zlepšovaly.

2.4 Vysvětlete, jak váš měsíční tábor poskytne astronautům:

Voda
Potraviny
Power
Vzduch

Astronauti si s sebou při startu berou vodu. V každém přístřešku se používá stejný systém na obnovu vody jako na ISS: Water Recovering System (WRS). Ten sbírá vodu z celé základny: z toalet, sprch, veškerou odpadní vodu i vzdušnou vlhkost, kondenzaci a pot. Tato voda se následně filtruje a čistí. Díky tomu je možné mít v našem měsíčním táboře téměř uzavřený okruh: systém totiž nezískává zpět veškerou spotřebovanou vodu, a proto budou na základnu pravidelně připlouvat nákladní lodě, aby ji zásobovaly.

V dlouhodobém horizontu si můžeme představit, že astronauti budou získávat mrznoucí vodu z pólů, aby byli více autonomní.

Během prvních pilotovaných letů si astronauti s sebou vezmou zásoby potravin, které se dnes používají na ISS: lyofilizované, sušené, tepelně stabilizované nebo ozářené potraviny. Nákladní lodě budou tyto zásoby včas dodávat. Ve střednědobém a dlouhodobém horizontu si astronauti budou moci vytvořit zeleninovou zahrádku a sklízet potraviny vypěstované uvnitř zemědělského skleníku. Jeden z přístřešků obsahuje několik regálů, ve kterých mohou astronauti pěstovat spirulinu, řasu, která má mnoho výživových a léčivých vlastností a která fotosyntézou produkuje kyslík. Tato složitá reakce je optimalizována, když jsou řasy osvětleny modrým světlem, a proto byla do každého regálu instalována modrá neonová světla.

Elektřinu budou vyrábět solární panely, které jsou automaticky orientovány tak, aby zachytily co největší množství slunečních paprsků. Tato energie se bude ukládat do dobíjecích baterií. Astronauti při sportování produkují nejen vodu svým potem, ale také vyrábějí elektřinu z mechanického pohybu, který vzniká na posilovacích strojích nebo na kole. Kromě těchto zdrojů energie obsahuje každý modul několik alkalických palivových článků, které vyrábějí elektřinu (10 až 100 kW) a teplo z dihydrogenu a dioxygenu.

Výroba vody a vzduchu je propojena: systém WRS, který recykluje vodu na základně, dodává část vody do systému výroby kyslíku (OGS). Tento systém elektrolýzou vyrábí plynný dihydrogen a dioxygen. Dílčí část tohoto systému kombinuje dihydrogen s oxidem uhličitým vydechovaným astronauty za vzniku tepla a metanu, který se používá jako palivo v motoru sestupového modulu. Výroba kyslíku je zajištěna také díky fotosyntéze spiruliny v jednom z úkrytů. Plocha, která je v přístřešku k dispozici pro pěstování těchto řas, je přibližně 27 m2/osobu. Pro případ nouze, pokud není k dispozici žádný z těchto zdrojů vzduchu, má náš měsíční tábor systém Vika, který se dříve používal na stanici MIR: spočívá v zapálení práškového chlorečnanu sodného práškovým železem, chemická reakce tak umožňuje výrobu chloridu sodného a plynného kyslíku.

2.5 Vysvětlete, co by bylo hlavním účelem vašeho měsíčního tábora.

Náš měsíční tábor bude v podstatě hostit vědecké mise. Jeho hlavním účelem je testování a objevování nových technologií a také výcvik astronautů s cílem vyslat jednoho dne prvního člověka na Mars. Jeho cílem bude samozřejmě také dozvědět se více o Měsíci, a tedy i o Zemi a sluneční soustavě. Absence atmosféry a světelného znečištění nám nabídne nové perspektivy pro astronomický výzkum a studium hlubokého vesmíru. V neposlední řadě může v budoucnu sloužit jako pokročilá základna pro meziplanetární cesty.

3.1 Popište den na Měsíci pro posádku astronautů na Moon Campu.

Po probuzení půjdou astronauti do společenské místnosti, kde se nasnídají a popovídají si s ostatními astronauty. Po denní instruktáži začne každý astronaut plnit svůj stanovený program v koordinaci s týmy kosmické agentury na Zemi. Úkoly mohou být čtyř typů: Zdravotní: Astronauti se musí podrobit lékařským testům, aby se cítili dobře, nebo musí být převezeni do laboratoře, kde se zkoumají následky dlouhodobého pobytu na Měsíci. Musí také denně alespoň 2h30 sportovat, aby si udrželi dobrou fyzickou kondici, protože při nulové nebo slabé gravitaci se zhoršuje stav svalů a kostí. -údržba: astronauti musí udržovat různé části měsíčního tábora prováděním údržbových prací uvnitř nebo vně. K výrobě rozbitých dílů mohou použít 3d tiskárnu v dílně. Musí se také starat o pěstování různých rostlin v zemědělském skleníku, stejně jako o spirulinu. -Výzkum: Jednou z největších částí astronautova rozvrhu je věnovat se výzkumu. Odpovídá studiu Měsíce, jeho složek, ale také jeho vlastností a účinků na tělo a živé bytosti. -extravektorový výlet: Jedná se o typ úkolu, který astronauti preferují. V kombinaci s tím studují lávovou rouru, vyrážejí na povrch sbírat vzorky, obnovují elektrické baterie... Den je přerušovaný jako na Zemi díky jídlům podle časových pásem UTC. Večer astronauti ve společenské místnosti bilancují den a probírají různé nové informace zjištěné během dne. Poté vše sdělí týmům na Zemi. Nakonec, po konzumaci večerního jídla, mají astronauti volný čas, který mohou před spaním věnovat osobním aktivitám.

Další projekty:

  zběsilý metal

 

  郑州轻工业大学
    Čína
  Projekt Apollo

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Čína
  SAFA UBEDA

 

  EEPP SAGRADA FAMILIA
    Španělsko
  přeživší na Měsíci

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Čína