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: Crescent Station

Tudor Vianu National Highschool of Computer Science  Bukurešť    Rumunsko 16   5 / 1


Externí prohlížeč pro 3d projekt

Popis projektu

Jedná se o projekt popisující návrh měsíčního tábora. se nachází na adrese v blízkosti kráteru Shackleton. Tato základna bude prostředkem budoucí lidské expanze v oblasti a stane se prvním trvalým sídlem na Měsíci, které v první fázi pojme 4 astronauty. V budoucnu se bude dále rozšiřovat, přičemž konstrukce nabízí snadný způsob přidávání dalších modulů. Kromě toho lze moduly a trubky, které je spojují, snadno vyrobit na Zemi a dopravit na Měsíc pomocí současné technologie, což z návrhu činí ideálního kandidáta na první osídlení na družici. První fáze základny se bude skládat z výzkumného modulu, obytného modulu, modulu pro rekreaci, modulu pro pěstování rostlin, řídicí modul a úložiště vozítka & bezpečnostní modul. Ty budou dále podporovány několika typy roverů, hangárem vybaveným stanicí pro zpracování regolitu, zásobárnou vody a kyslíku, přistávací plošinou., solární panely a tykadla. Posádka se bude moci volně pohybovat mezi moduly spojovacími trubkami, přičemž bude chráněna před škodlivým zářením vrstvou regolitu, avšak při provádění výzkumných a údržbářských misí se bude muset obléci do speciální přechodové komory v části základny. Ta bude tvořena systémem, který umožní odebírání vzorků. řádně vyčištěné spolu se systémem, který umožňuje posádce provádět EVA bez rizika kontaminace vnitřku základny jemným měsíčním prachem, tím, že zajistí, aby skafandry. zůstat mimo základnu po celou dobu. 

2.1 Kde chcete postavit svůj Moon Camp?

Osadu jsme si vybrali poblíž kráteru Shackleton díky jeho blízkosti k měsíčnímu pólu a možnosti výskytu ledové vody. se nachází na adrese na jeho základně. Osada se však nebude nacházet v kráteru, ale na jeho vnějším okraji vzhledem k výjimečné vlastnosti okrajů kráteru. Díky jejich poloze a výšce dopadá na některé oblasti na okraji kráteru neustálé sluneční světlo, které by mohlo poskytnout neomezené množství energie pro solární panely. Tato poloha navíc zajišťuje příznivější teploty než rovníkové zeměpisné šířky. V těchto rovníkových lokalitách může během měsíční noci docházet k extrémním teplotním výkyvům od 100 °C až po -150 °C. Vzhledem k nižším teplotám bylo také navrženo, aby se toto místo změnilo v obrovský infračervený teleskop, což z naší osady činí ideální první fázi výstavby takovéto struktury.

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

Naším cílem je mít rozšiřitelný tábor, takže je důležité používat co nejvíce materiálů ze samotného Měsíce. Měsíční povrch obsahuje železo, hliník a titanu, které budou získány pomocí našich roverů a zpracovány. Tyto zdroje použijeme k sestavení některých částí a také pro opravy. Také trubice budou vyrobeny z regolitu, protože je to pevnější než cement. Vzhledem k tomu, že bylo řečeno, že stále potřebujeme některé materiály, které můžeme získat pouze ze Země, alespoň v podobě, kterou potřebujeme. Moduly budou přivezeny ze Země, ale budou pokryty regolitem. aby bylo možné zajistit bezpečnost před zářením a možné dopady. Každý z nich bude umístěn s pomocí roverů a uzavřen k jinému nebo k přechodové komoře. Moduly mají tvar válce o délce 10 metrů a průměru asi 5 metrů, i když vnitřek je menší, většina prostoru, který není obyvatelný, bude sloužit jako skladovací prostor a strojní zařízení. 

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

Obytné prostory posádky budou přizpůsobeny všem lidským potřebám, takže se bude jednat o prostor, kde lidé budou moci žít v podmínkách, které jim budou vyhovovat. podobně jako Země. Atmosféra bude simulována pomocí složitého systému ventilace přítomného v každém modulu. Radiační ochrana bude zajištěna vrstvou regolitu vytištěnou nad každým z modulů pomocí vozítka vybaveného rukou, která dokáže strukturu 3D tisknout. Tato struktura udrží svou vlastní váhu, a to pomocí podobné technologie, jakou používají 3D tiskárny na Zemi. Pomocí této metoda minimum množství materiálu bude použito, aniž by byla ohrožena bezpečnost., čímž se výrazně sníží náklady. 

2.4 Vysvětlete, jak váš měsíční tábor poskytne astronautům:

Voda
Potraviny
Power
Vzduch

Voda je životně důležitým zdrojem, proto jsme tomuto tématu věnovali velkou pozornost. Naší hlavní myšlenkou je, že astronauti mohou z okolních kráterů odebírat vodní led, aby si zajistili přežití na Měsíci. Na tuto misi budou vyslána výzkumná vozítka, která budou pomocí výkonného nástroje prohrabávat měsíční půdu a získávat krystalky ledu, které pak budou dopraveny zpět na základnu. Získaná voda bude roztavena a odfiltrována od ostatních částic, čímž se stane užitečnou pro pití a zemědělskou praxi. Tento proces hodláme provádět několikrát týdně a zbývající vodu shromažďovat v zásobárně vody na základně.

Jídlo je pro naši posádku také nezbytností, proto jsme pečlivě zvažovali všechny možnosti, jak vytvořit pro astronauty příjemné prostředí. Pro zajištění života v prvním měsíci budeme dodávat potraviny ze Země, nicméně v počátečních fázích stavby bude instalován potravinový modul, abychom v době příletu astronautů dosáhli plné autonomie na pozemských dodávkách. Rostliny budou pěstovány v podobných podmínkách jako na takzvaných "vertikálních farmách" na Zemi, mezi vybrané plodiny patří brambory, rajčata, celer, fazole a salát. Tyto rostliny jsou bohaté na vitamín A, vitamín C, draslík, bílkoviny a vápník, přičemž všechny dohromady postačí k tomu, aby našim astronautům poskytly všechny potřebné živiny. Ve skleníku budeme také používat UV světla, která pomohou rostlinám rychleji růst a odstraní světelné vlnové délky, které růstu neprospívají.

Díky své poloze na okraji kráteru Shackleton bude náš měsíční tábor téměř neustále osvětlen sluncem. Tuto energii budeme využívat pomocí pole solárních panelů a vyrobenou elektřinu budeme ukládat do vodíkových palivových článků, které jsou účinnější než běžné lithium-iontové baterie, pro použití během měsíční noci nebo v případě nouze. Během nabíjení palivové články oddělují kyslík a vodík z molekul vody elektrolýzou. Ty se později rekombinují a uvolňují většinu vstupní energie.

Náš měsíční tábor bude mít atmosféru podobnou zemské, složenou přibližně z 21% kyslíku. Koncentrace plynů ve všech přetlakových modulech bude přísně udržována systémem podpory života, který bude nepřetržitě recyklovat CO2 ve vzduchu. Velká část tohoto úkolu bude řešena v rámci rostlinného modulu, kde se bude kyslík vyrábět pomocí fotosyntézy. Přes rostlinné stojany tak bude přiváděn stálý proud vzduchu bohatého na CO2, který zajistí maximální účinnost přeměny na kyslík. Pro zajištění potřebné produkce plynu bude další kyslík získáván z měsíčního regolitu elektrolýzou roztavených solí. Kromě toho při tomto procesu vznikají jako vedlejší produkt také užitečné kovové slitiny, které by mohly být využity při budoucím rozšiřování osady.

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

Ve svém rané fáze, náš měsíční tábor bude mít výhradně vědecký účel a zaměří se na zřízení trvalá přítomnost lidí na Měsíci. Vzhledem k tomu, že jsme řekli. navrhli jsme naši osadu tak, aby umožňovala téměř nekonečnou expanzi, která nakonec bude hostit i turisty a umožní sledovat komerční cíle souběžně s vědeckými. V prvních letech bude tábor sloužit jako základna pro průzkum povrchu Měsíce a prostředek pro stavbu infračerveného teleskopu v kráteru Shackleton. Hlavním vědeckým posláním naší osady bude studium měsíčního povrchu a jeho geologie z první ruky, což nám poskytne cenné informace o vzniku přirozeného satelitu Země. K sekundárním účelům bude patřit zkoumání proveditelnosti nových lunárních průmyslových odvětví, jako je těžba a cestovní ruch, zřízení první teleskopy na Měsíci a zlepšení nákladů, bezpečnost a efektivitu meziplanetárních cest. 

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

Abychom maximalizovali vědecké výsledky našeho měsíčního tábora, měla by být osada aktivní 24 hodin denně, 7 dní v týdnu. Za tímto účelem bude posádka rozdělena do týmů po 4 lidech, kteří budou ubytováni ve stejném obytném modulu. Každý tým bude pracovat ve 12hodinových směnách posunutých tak, aby pokryl 24 hodin. Zatímco tedy někteří členové posádky pracují, jiní spí nebo si užívají volného času. Bez ohledu na směnu začne každý astronaut svůj den hygienou, snídaní a rychlým cvičením. Poté členové posádky obdrží své úkoly od pozemní kontroly. Většina úkolů se bude plnit uvnitř bezpečí osady, astronauti se však budou muset vydat i ven, aby provedli opravy nebo sběr vzorků. Vzhledem k vysokým rizikům a nutnému výcviku pro provádění EVA však budou tyto činnosti poměrně vzácné. Na konci dvanáctihodinových směn bude mít každý osadník 4 hodiny volného času, který může využít ke komunikaci s rodinou nebo k týmovým aktivitám. V této době se také bude podávat večeře, což je pro posádku důležitá aktivita, při níž se může sejít a socializovat. Přestože na Měsíci existuje gravitace, je mnohem slabší než na Zemi, takže svalová atrofie a ztráta hustoty kostí stále představují vážnou hrozbu pro lidské zdraví. Aby to napravili, budou muset astronauti před ukončením dne také alespoň hodinu cvičit na běžeckém pásu a zvedat činky. Vzhledem k tomu, že naše měsíční základna je poměrně velká a týmy poměrně malé, budou muset astronauti pravděpodobně trávit většinu pracovní doby bez většího kontaktu s lidmi. To spolu s nabitým rozvrhem a stresem z pobytu v extrémním prostředí může vést k vážným psychickým problémům, které by omezily schopnosti posádky. Morálku tedy udrží na vysoké úrovni a týmové vazby ještě více posílí organizování každodenních skupina aktivity ve volném čase, jako je sledování filmů nebo hraní stolních her. Na konci dne budou mít astronauti 8 hodin na spánek, aby byli následující den co nejvíce odpočatí. 

Další projekty:

  Lunastro 11

 

  Albert-Einstein-Gymnasium
    Německo
  Konvoj stříbřitých měsíc

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Čína
  RAKETOVÁ VĚDA 3

 

  I.E.S. JOSÉ JIMÉNEZ LOZANO
    Španělsko
  Hvězdná obloha

 

  Shanghai Qingpu Senior High School
    Čína