V soutěži Moon Camp Pioneers je úkolem každého týmu navrhnout ve 3D kompletní měsíční tábor pomocí softwaru podle vlastního výběru. Musí také vysvětlit, jak budou využívat místní zdroje, chránit astronauty před nebezpečím vesmíru a popsat obytné a pracovní zařízení ve svém měsíčním táboře.
Tudor Vianu Národní střední škola informatiky Bukurešť-okres 1 Rumunsko 16, 17 5 / 5 Angličtina
3D návrhový software: Fusion 360
Projekt Afrodita je vědecké výzkumné pracoviště, které se nachází na jižním pólu Měsíce, poblíž středu jednoho z jeho 4000 kráterů.
Naše základna je navržena tak, aby se dala snadno sestavit a rozšířit. Co se týče jejího uspořádání, hlavní konstrukce se z důvodu efektivity skládá ze dvou pater, z nichž každé se skládá z několika šestiúhelníkových buněk umístěných vedle sebe - buněk, které lze skládat na sebe a propojovat. Ty jsou stíněny skleněnou kopulí. Máme zde skleník pro pěstování nezbytných rostlin, které zajistí přežití našich astronautů, a také rovery, které pomáhají obyvatelům Měsíce.
Naším hlavním cílem je ukázat, že lidé mohou skutečně strávit celý život na družici Země, a také usnadnit vědecký výzkum. Vzhledem k tomu, že Měsíc nikdy nepodléhal zvětrávání a erozi, zachoval se na něm důkaz o vzniku vývoje sluneční soustavy, který se snažíme pochopit. Kromě toho je náš přirozený satelit odrazovým můstkem k dalším podnikům. Vybudování infrastruktury na Měsíci usnadní cestování do destinací, jako je Mars.
Po zvážení efektivity i bezpečnosti astronautů jsme dospěli k závěru, že nejvýhodnějším místem pro naši měsíční základnu bude kráter Shackleton. Tento kráter s kotlinou hlubokou přes 12 km a průměrem 20 km se nachází na okraji pánve South Pole-Aitken. Navzdory svému nenápadnému vzhledu má mnoho výhod, například dichotomii mezi částmi okraje kráteru, které se těší téměř celoročnímu slunečnímu svitu, a dnem kráteru, kde je stále tma. Další průzkum jeho vlastností by mohl poskytnout užitečné údaje o měsíčním nitru.
Základna je vyrobena z 3D tištěných buněk, které lze snadno přenášet a spojovat. Inspirací pro jejich šestiúhelníkový tvar byla struktura včelí plástve, která je nejpevnějším tvarem, a proto je v přírodě tak rozšířená. Dokáže udržet velkou hmotnost, a přitom nezabírá mnoho místa (podle domněnky o voštinách). Buňky mají jako surovinu měsíční beton. Je to kamenivo podobné betonu, je neporézní, pevné a nevyžaduje vodu, které je na Měsíci nedostatek. Navíc je pevný, odolný a má skvělé stínicí vlastnosti. Lze použít i výrobky ze skla, zatímco železo a nikl mohou tvořit elektrické vodiče. Co se týče vybavení, využijeme zařízení na stěhování nečistot, které je nezbytné pro hloubení stanovišť, stejně jako pro přepravu surovin do hutí nebo výrobních závodů a odstraňování odpadu.
Do skalního podloží je ukotvena dva až tři metry silná vnější kopule z S-skla, která chrání místnosti, skleník, nádrže na O2, H2O a H2, postavené stroji bez použití lidské kontroly. Zmíněné sklo je vyráběno ve vrstvách, aby bylo možné regulovat tepelné namáhání. Po celou dobu je na místě přítomen alespoň jeden bdělý člen posádky a vše je permanentně pečlivě monitorováno. Také veškerá údržba se provádí autonomně. V případě jakéhokoli narušení jsou k dispozici přísné bezpečnostní protokoly.
V kráterech, kam nedosáhne světlo, se nacházejí ledové usazeniny - to bude náš hlavní zdroj vody. K těžbě a sběru ledu, který bude později roztaven pomocí pecí, bude vyslán rover. Budeme také znovu využívat vodu z moči, potu a vzduchu. Bude udržována bez bakterií pomocí nové technologie čištění na bázi iontů stříbra.
Po pokusech, které vedl tým vědců z Floridské univerzity, bylo zjištěno, že navzdory rozdílům mezi regolitem a pozemskou půdou - s ostrými částicemi a nedostatkem organického materiálu - lze měsíční půdu skutečně použít k pěstování rostlin. Proto je možné pěstovat většinu druhů bylin a zeleniny, pro vyváženou stravu. V případě nouze budeme mít ve skladech vždy k dispozici náhradní potraviny.
Zpočátku sice budou muset používat stlačený vzduch přivezený ze Země, ale ten je příliš drahý na to, aby ho mohli používat po zbytek doby, kdy bude osada fungovat. Vodík lze nalézt v ledu přítomném v hlubokých kráterech a následně ho využít k elektrolýze vody, čímž se získá kyslík. Chlorella Vulgaris, druh mikrořasy, by se potenciálně mohla používat i k výrobě O2.
Primárním zdrojem energie jsou solární panely. Ty vyrábějí stejnosměrný proud. Sluneční světlo k nim bude dopadat efektivněji než na Zemi, a to díky trvale jasné měsíční obloze. Aby bylo možné využívat elektřinu v noci, budou solární panely přes den nabíjet baterie. Měsíční regolit můžeme také využít k ukládání tepla. Helium-3, kterého je na Měsíci dostatek, je sice poměrně nákladné, ale dokáže pohánět neradioaktivní jaderné fúzní reakce, které produkují velké množství účinné energie.
Máme v úmyslu zbavit se odpadu po astronautech efektivním způsobem. Projekt OSCAR je řešení, na kterém jsme se shodli. Jeho cílem je přeměnit odpadky a lidský odpad na syngas, kombinaci užitečných plynů, jako je metan, vodík a oxid uhličitý. Tato technologie zahrnuje zpracování malých kusů odpadu ve vysokoteplotním reaktoru, což umožňuje opětovné využití vyřazených materiálů během dlouhodobých misí do hlubokého vesmíru. Zavedením tohoto postupu lze snížit hmotnost mise, zvětšit využitelný objem kosmické lodi a stanoviště a zvýšit spolehlivost a robustnost mise. tento proces je klíčový pro dosažení uzavřeného systému pro lety člověka do vesmíru, protože umožňuje snížit logistické požadavky a umožňuje opětovné využití materiálů.
Komunikaci se Zemí a ostatními základnami na Měsíci hodláme udržovat několika způsoby. Nejlepším způsobem je laserová komunikace, protože laserové paprsky jsou soustředěnější a k přenosu informací na velké vzdálenosti potřebují méně energie. Tuto techniku testovala NASA v rámci projektu Lunar Laser Communications Demonstration a považovala ji za proveditelnou. Dalším způsobem by byla přímá komunikace pomocí rádiových vln. Tento způsob je praktický, protože síť NASA Deep Space Network má kolem Země tři antény, které přijímají a odesílají zprávy na jižní pól Měsíce. Tyto antény jsou umístěny v Kalifornii, Španělsku a Austrálii. Nakonec hodláme využít družice, protože ty mohou zajistit nepřetržitou komunikaci, zpracovávat velké množství dat a přenášet signály v reálném čase.
Pro vývoj udržitelných systémů podpory života pro lidský průzkum Měsíce je třeba provést zásadní studie bioreaktorů. Bioreaktory jsou uzavřené systémy, které využívají biologické procesy k výrobě kyslíku a potravin pro astronauty a zároveň recyklují odpad. Pro výkon bioreaktorů je zásadní přesná kontrola teploty, vlhkosti a množství živin a experimenty zaměřené na optimalizaci těchto proměnných v měsíčním prostředí mohou zlepšit jejich účinnost.
Plánujeme také hledat způsoby, jak bychom mohli chovat včelstvo. Vzhledem k tomu, že tento hmyz je nejdůležitějším opylovačem na světě, lze předpokládat, že by mohl hrát zásadní roli při zavádění udržitelného zemědělství pro prodloužené vesmírné mise. Zatímco včely medonosné nejsou schopny létat při atmosférickém tlaku nižším než přibližně 66,5 kilopascalů, studie provedená vědci z Guelphské univerzity v Ontariu odhalila, že čmeláci východní (Bombus impatiens) mohou účinně opylovat i při tlaku 52 kilopascalů, což je tlak doporučený NASA pro mimozemské skleníky (je snazší udržet jej než 101 kilopascalů, které jsou na Zemi na úrovni hladiny moře, a přesto postačuje k tomu, aby rostliny prosperovaly). Proto se pokusíme vzít zmíněné čmeláky s sebou. Snad se nám s jejich pomocí podaří v blízké budoucnosti položit základy skutečného ekosystému na Měsíci.
Vedle instruktáže astronautů o složitých a specializovaných letových prostředcích, vybavení a skafandrech musí školitelé vytvořit simulaci pracovních podmínek v mikrogravitaci, aby zajistili, že astronauti budou dostatečně připraveni. Aby se předešlo pohybové nevolnosti způsobené při startu a přistání raketoplánu, trénují pilotní astronauti v proudovém letadle Gulfstream speciálně upraveném tak, aby simulovalo vibrace, zvuky a výhledy. Pokud jde o přizpůsobení se skutečnému životnímu stylu na Měsíci, astronauti procházejí simulátory, které mohou měnit teplotu od -20 stupňů Celsia do 60 stupňů, a také takovými, které jsou schopny generovat tlak šestkrát vyšší než standardní atmosférický tlak (což odpovídá hloubce 60 metrů v mořské vodě) a dokonce mohou napodobit tlakové podmínky ve výšce 100 000 stop, která je často považována za hranici vesmíru. Suché flotační trenažéry navíc dokáží napodobit mikrogravitaci a astronauti podstupují výcvik v centrifugách a trenažérech na bázi centrifug, aby se zvýšila jejich schopnost odolávat G-silám. Astronauti trénují výstupy do kosmu pod vodou ve velkém bazénu. Za každou hodinu, kterou stráví chůzí ve vesmíru, stráví pod vodou 7 až 10 hodin.
V naší osadě na Měsíci máme spoustu roverů. Jsou vyrobena z hliníku a mají tři kola pro lepší stabilitu. Kokpit je celý ze skla, aby měl řidič plný výhled. Kromě toho mají naše rovery vrtací přídavné zařízení, jehož účelem je získávat vědecké vzorky, které budou vědci v táboře dále analyzovat. Cestování na Zemi a ze Země bude probíhat pomocí pokročilých kosmických lodí. Ty budou muset mít následující vlastnosti: aerodynamický design, modulární konstrukci pro flexibilitu návrhu, tepelné štíty pro ochranu před teplem a poškozením, dokovací porty, radiační stínění určené k ochraně elektroniky a posádky a pohonný systém. V budoucnu plánujeme využití balónů k ještě hlubšímu průzkumu atmosféry Měsíce.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 