moon_camp
objevování interaktivního obrazu

Moon Camp Pioneers 2022 - 2023 Galerie projektů

 

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.

Lunarix

První experimentální veřejná škola  Tbilisi-Tbilisi    Georgia 16, 15   4 / 3 Angličtina
3D návrhový software: Fusion 360



1.1 - Popis projektu

Společnost "Lunarix" se pouští do vzrušujícího projektu založení měsíčního tábora na jižní straně Měsíce, v kráteru Shackleton. Hlavním cílem projektu je vědecký výzkum a průzkum této jedinečné měsíční oblasti. Tým astronautů umístěných v měsíčním táboře bude provádět celou řadu experimentů a studií s cílem odhalit tajemství Měsíce a rozšířit naše znalosti o jeho vlastnostech.

Jedním z klíčových cílů projektu Lunarix je provést hloubkový výzkum geologie Měsíce, včetně jeho půd a hornin, aby bylo možné lépe pochopit jeho složení a původ. Tento výzkum nám pomůže hlouběji pochopit geologickou historii Měsíce a poskytne nám pohled na vznik naší sluneční soustavy.

Tým "Lunarix" bude také zkoumat měsíční atmosféru a provádět experimenty, aby se dozvěděl více o její povaze a vlastnostech. Tento výzkum nám pomůže lépe porozumět měsíčnímu prostředí a tomu, jak by mohlo ovlivnit budoucí lunární mise a lidské aktivity.

Kromě vědeckého výzkumu bude projekt měsíčního tábora "Lunarix" zahrnovat také zajištění všech nezbytných životních potřeb pro astronauty.

1.2 - Proč chcete postavit měsíční tábor? Vysvětlete hlavní účel vašeho měsíčního tábora (například vědecké, komerční a/nebo turistické účely).

Náš měsíční tábor se bude věnovat především vědeckému výzkumu. Dočasné cestování na Měsíc bez základny ztěžuje provádění výzkumu. Vybudování tábora na Měsíci se může zdát nákladné, ale ve skutečnosti časté návštěvy Měsíce za účelem výzkumu budou z dlouhodobého hlediska dražší. Vybudování tohoto prostoru pro astronauty a vědce tedy umožní provádět dlouhodobý výzkum přímo na místě. Studie se posunou vpřed v krátkých časových úsecích. I když se zpočátku bude věnovat především rozšiřování našich znalostí o Měsíci, myslíme si, že má potenciál stát se vyhledávaným místem pro turisty. Udělat z tohoto tábora turistické místo pokryje i náklady na jeho vybudování.

2.1 - Kde chcete postavit svůj Moon Camp? Vysvětlete svůj výběr.

Vybrali jsme si kráter Shackleton, protože je v něm stálá světelná tma. Nabízí oba tyto extrémy na jednom místě: Části okraje kráteru jsou téměř celoročně osvětleny sluncem, zatímco dno kráteru je trvale tmavé. Měsíc je místem v podstatě bez atmosféry a bez kapalné vody, takže astronauti, kteří jej navštíví, si s sebou musí vzít veškeré spotřební materiály - což je těžký, a tudíž nákladný podnik.

Bezpilotní kosmické sondy však poskytly dobré důkazy o ložiscích ledu v zastíněném nitru Shackletonu, který se tam díky mimořádně nízkým teplotám zachoval před odpařováním, takže je možné a důležité využít i tento zdroj k získání a následnému filtrování vody na Měsíci.

Sluneční světlo je důležité také kvůli elektřině, kterou může poskytovat. Výzkum vesmíru vyžaduje elektrickou energii, kterou sice můžeme přivést ze Země, ale lepší je vyrábět ji přímo na místě pomocí solárních panelů (jako na Mezinárodní vesmírné stanici).

2.2 - Jak plánujete postavit svůj měsíční tábor? Zvažte, jak můžete využít přírodní zdroje Měsíce a které materiály byste potřebovali přivézt ze Země. Popište techniky, materiály a vaše konstrukční rozhodnutí.

Stavbu tábora na Měsíci je třeba pečlivě naplánovat. Je důležité, aby byl každý jednotlivec v táboře v bezpečí, a proto musí být tábor postaven na správném místě a ze správných materiálů. Moon camp by mohl být postaven různými druhy metod. Za prvé, abychom minimalizovali množství odpadu, použijeme technologii 3D tisku. Ke stavbě tábora by mohla být využita technologie 3D tisku. Jako tiskový materiál lze použít regolit, nebo můžeme roztavený prach a zeminu zchladit a přeměnit na obsidián. Regolit Měsíce bude také použit ke stavbě stěn pro radiační stínění. Z měsíční půdy lze získávat kyslík a vodík a používat je pro podporu života a jako palivo.

2.3 - Jak váš měsíční tábor chrání astronauty před drsným prostředím Měsíce a jak jim poskytuje úkryt?

Jako tým, který se věnuje průzkumu a vědeckému výzkumu, si společnost Lunarix uvědomuje zásadní význam zajištění bezpečnosti našich astronautů v měsíčním táboře.

Materiál použitý při stavbě měsíčního tábora musí být schopen odolat drsnému měsíčnímu prostředí, včetně extrémních teplotních výkyvů, nárazů mikrometeoritů a radiace. 

Astronauti budou mít k dispozici specializované vybavení pro pohyb mimo tábor, včetně roverů, lunárních vozítek a nástrojů pro vykopávky a sběr vzorků. Budou se používat skafandry EVA (Extravehicular Activity), které budou astronauty chránit před vesmírným vakuem a poskytovat jim podporu života. Tyto obleky budou mít radiační stínění, regulaci teploty a odolnou konstrukci, aby odolaly abrazivní měsíční půdě.

Uvnitř tábora bude vzduch filtrován, aby se odstranily veškeré částice měsíčního prachu, ale astronauti budou muset nosit masky s příslušnými filtry v závislosti na kvalitě vzduchu.

Aby se zabránilo pronikání škodlivého ovzduší do měsíčního tábora, bude během výstavby provedeno několik opatření. Budou použity vzduchotěsné stavební techniky, aby se zajistilo, že v konstrukci tábora nebudou žádné mezery nebo netěsnosti.

Budeme se snažit minimalizovat pronikání prachu z povrchu Měsíce, takže zavedeme vhodné vzduchové uzávěry a dekontaminační postupy pro astronauty, kteří vstupují do tábora a vystupují z něj. 

Měsíční povrch je ve srovnání se Zemí vystaven vyššímu záření, včetně slunečního a kosmického. Proto bude tábor navržen s materiály chránícími před zářením, jako jsou silné vrstvy regolitu nebo jiné materiály pohlcující záření, které budou astronauty chránit před škodlivým zářením.

Budeme vybaveni záložními systémy napájení, redundantními systémy podpory života a nouzovými protokoly pro zajištění bezpečnosti v případě jakýchkoli nepředvídaných událostí.

3.1 - Jak váš měsíční tábor zajistí astronautům udržitelný přístup k základním potřebám, jako je voda, jídlo, vzduch a energie?

Voda

Nejprve s sebou budeme vozit vodu ze země. Na Měsíci jí však budeme potřebovat mnohem více, aby se všem a všemu dařilo. Proto budeme k výrobě vody využívat led. V důsledku tání ledu získáme kapalinu, kterou pak přefiltrujeme a získáme pitnou a použitelnou vodu. 

Pomocí elektrolýzy rozdělíme vodu na vodík a kyslík a také je využijeme.

 Potraviny

Stravování lidí v měsíčním táboře by kvůli nedostatku zdrojů na Měsíci vyžadovalo vynalézavá řešení. Jednou z nejlepších možností by mohlo být pěstování plodin pomocí hydroponických systémů založených na biologickém odpadu vedle skleníkových modulů, ale ještě předtím si můžeme na Měsíc vzít balené, termostabilizované a zmrazené potraviny. Potravin by mělo být dostatek, než začne tábor sám pěstovat ovoce a zeleninu.

 

 

 Power

Optimálním způsobem výroby elektřiny na Měsíci by byly solární panely. 

Pomocí 3D tiskárny na bázi regolitu můžeme vyrábět solární panely z měsíčních materiálů a zdrojů. Tím by se výrazně snížila potřeba přepravy kompletně sestavených solárních panelů ze Země. Tento přístup by mohl poskytnout udržitelný zdroj elektřiny pro každodenní potřeby astronautů, provoz roverů a technologické požadavky, čímž by se snížila závislost na pozemských zdrojích.

 Vzduch

Nejdůležitějším a nejpotřebnějším zdrojem je bezpochyby vzduch. Nový výzkum ukazuje, že měsíční půda obsahuje aktivní sloučeniny, které mohou přeměnit oxid uhličitý na kyslík a paliva. Během studií v rámci programu Apollo Floridská univerzita oznámila, že úspěšně vypěstovala rostliny ze semen zasazených do měsíčních vzorků, což znamená, že je možné mít v měsíčním táboře skleník a s pomocí modrého světla a vodních zdrojů, které získáme z ledových ložisek ve stinném nitru Shackletonu.

3.2 - Jak bude váš měsíční tábor nakládat s odpadem, který vyprodukují astronauti na Měsíci?

Odpad na Měsíci se může stát problémem, když tam žijete. Zprávy Národního úřadu pro letectví a vesmír (NASA) uvádějí, že lidé na Měsíci zanechali asi 500 000 kilogramů odpadků. Protože přivézt zpět nedůležité vybavení a odpad, který astronauti při pobytu na Měsíci vyprodukují, by bylo nepohodlné a obtížné, Řešením je vykopání měsíční půdy a zakopání odpadu. NASA v současné době pracuje na projektu RASSOR. 

RASSOR je měsíční těžební robot, který umožní kopání v měsíční půdě a regolitu. Zatímco cílem těchto rypadel je dopravit regolit do zpracovatelského závodu na Měsíci a získat z něj vodík, kyslík a vodu, které lze využít v systémech podpory života astronautů na Měsíci, pomůže také vytvořit prostor pro odpad.

3.3 - Jak bude váš měsíční tábor udržovat spojení se Zemí a ostatními měsíčními základnami?

Operátoři Deep Space Network přijmou příkazy, rozdělí je na digitální bity, zaměří rádiové antény na kosmickou loď a vyšlou tyto příkazy pomocí rádiových vln.

   Víme, že Měsíc sám blokuje rádiové signály a brání tak komunikaci mezi Zemí a jakoukoli kosmickou lodí. Víme však také, že Lander a Rover s námi mohou komunikovat pomocí retranslační družice Queqiao, která má komunikační cestu k pozemní stanici radioteleskopu na Zemi, a my je budeme na Měsíci využívat. S jejich pomocí budeme schopni získat i odeslat informace ze Země na Měsíc a zpět. 

    Astronauti spolu budou ve vesmíru komunikovat při výstupu do volného prostoru pomocí rádiových vln. Signál rádiových vln bude vysílán do jejich náhlavních souprav, které jej budou převádět do podoby zvuku.

4.1 - Na jaké vědecké téma (témata) by se zaměřil výzkum ve vašem měsíčním táboře? Vysvětlete, jaké experimenty plánujete na Měsíci provádět (například v tématech geologie, prostředí s nízkou gravitací, biologie, technologie, robotika, astronomie atd.)

O Měsíci toho tolik nevíme. Naším úkolem tedy bude zjistit co nejvíce věcí. Z tohoto důvodu budeme provádět vědecký výzkum v oblasti biologie, geologie a gravitace. Nejprve plánujeme prozkoumat minerály, které se na Měsíci vyskytují, zejména v jeho jižní části, protože tam bude tábor. Chceme zjistit, jaké chemické prvky měsíční půda obsahuje a jaké mají vlastnosti, jestli jsou tam použitelné pro pěstování rostlin a podobně. Kromě minerálů a chemických prvků chceme objevit i temnou stranu Měsíce. Jak víme, Měsíc je k Zemi přivrácen pouze jednou stranou, takže je více prozkoumaný, než jeho druhá, temná strana. Takže chceme prozkoumat spoustu věcí o té neznámé, tajemné straně.

5.1 - Co byste zařadili do programu výcviku astronautů, abyste je připravili na let na Měsíc?

Všichni víme, že je nezbytné vycvičit astronauty, než se vydají do vesmíru a budou tam žít tak dlouho, daleko od kyslíku, vody, stabilní teploty a zelené země.

Kandidáti na astronauty budou navštěvovat kurzy týkající se systémů raketoplánu, vědy a techniky: geologie, matematiky, fyziky, meteorologie, navádění a navigace, oceánografie, orbitální dynamiky, astronomie a zpracování materiálů. Kandidáti rovněž absolvují výcvik v přežití na zemi i na moři, potápění a používání skafandrů. V důsledku toho budou všichni kandidáti během prvního měsíce výcviku povinni absolvovat plaveckou zkoušku. Astronauti zahájí svůj formální výcvikový program kosmického dopravního systému čtením příruček a absolvováním počítačových lekcí o různých systémech Orbiteru, od pohonu až po řízení životního prostředí. Budou trénovat v laboratoři virtuální reality, která je vtáhne do počítačem vytvořeného prostředí mikrogravitace. 

     Dozví se o Měsíci vše, co je lidstvu známo. Astronauti se dozvědí mnohem více o různých minerálech, o vodě na Měsíci, o teplotě, o měsíčních větrech a vánicích. seznámí se s technologiemi a s každým detailem, jak je na Měsíci používat. Setkají se s dalšími astronauty a vyslechnou si jejich příběhy a rady, které jim pomohou vnímat věci o něco hlouběji. Díky každé z výše uvedených aktivit budou budoucí "lidé na Měsíci" připraveni, znalí a přizpůsobení prostředí.

5.2 - Jaké vesmírné dopravní prostředky bude vaše budoucí mise na Měsíc potřebovat? Popište vozidla, která se nacházejí ve vašem Moon camp, a zvažte, jak budete cestovat na Zemi a ze Země a jak budete zkoumat nové cíle na povrchu Měsíce.

Díky technologii FLEX společnosti SpaceX bude náš tým využívat rovery, které jsou speciálně navrženy pro průzkum Měsíce. Tato vozítka mají pokročilé pohybové schopnosti, které astronautům umožňují rychlý a bezpečný pohyb po povrchu Měsíce. Jsou vybaveny vysokou nosností, která jim umožňuje přepravovat těžké vybavení, zásoby a vědecké přístroje. Kromě toho mají rovery FLEX autonomní funkce, což snižuje potřebu neustálého dohledu astronautů a umožňuje efektivní přepravu mezi různými místy na Měsíci. Tato vozítka jsou poháněna dobíjecími bateriemi, které lze nabíjet pomocí solárních panelů, jichž je na povrchu Měsíce dostatek.