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.

Moon Squirrels

ŠC Ptuj, Strojna šola  Ptuj-Maribor    Slovinsko 16, 17, 18   6 / Angličtina
3D návrhový software: Fusion 360



External URL to the team’s project (e.g. website or PDF):


https://www.ptujvesolje.si/moon-camp-challange/moon-squirrels

Youtube Video Link:


1.1 - Popis projektu

Projekt jsme zahájili s jasným cílem - osídlit co nejvíce planet co největším počtem lidí. Plánujeme umístit habitat do bezpečné jeskyně, kde by byl v bezpečí před výkyvy teplot v hlubokém vesmíru způsobenými radiací a kometami. Na počátku naší civilizace se lidé usazovali v jeskyních a je to ten nejprimitivnější a zároveň nejefektivnější způsob života. Problém s bydlením v jeskyni na Měsíci spočívá v tom, že jsou těžko přístupné. Tento problém jsme vyřešili pomocí plošiny, kterou zvedají elektrické navijáky. Říkáme jí jeskynní gondola. Ta by naše astronauty bezpečně dopravila na dno jeskyně. Když jste v jeskyni, má to několik výhod a všechny problémy stojí za to. Pomůžeme si s našimi měsíčními rovery, které jsou určeny k různým účelům, a proto budou užitečné pro stavbu a 3D tisk. Budeme se zásobovat potravinami ze skleníků a vodou z vodních ledovců na severním pólu.

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

Hlavní důraz bude kladen na vývoj technologií, které by sloužily k udržitelnému životu mimo Zemi. . A pokud není cesty zpět, je jedinou rozumnou věcí (z našeho pohledu) kolonizace jiné planety. Dobrým začátkem je náš Měsíc, který může být odrazovým můstkem k proniknutí hlouběji do vesmíru. Tam využijeme všechny poznatky z chyb na Zemi, abychom stejné chyby neopakovali. Na Měsíci je neustále potřeba inovativních technologií. Možná se ale věci změní. A příběh o průzkumu Měsíce bude inspirovat mladé generace k záchraně Země. Nebo se stane, že inovace vyvinuté na Měsíci vyřeší největší problémy Země. Každopádně jako přizpůsobivé bytosti najdeme cestu z této šlamastyky ven. Těšíme se s optimismem.

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

Chceme si postavit obydlí v lávové rouře. Do lávové trubice chceme vstoupit z kráteru. Tehdy se tubus pod vlivem gravitační síly zhroutí a vytvoří otvor. Přesněji řečeno chceme naše stanoviště postavit v oblasti Marius Hill. Tato jáma byla objevena v roce 2008 japonskou sondou Kaguya. Existuje mnoho různých průměrů jam. Od 5 metrů až po 900 metrů. My hledáme takovou, která má průměr asi 60 metrů. Jeskyně je hluboká asi 70 metrů. Chceme přistát s raketou v blízké vzdálenosti od naší jámy, abychom minimalizovali problémy s dopravou. Na místě, které je opřeno o zeď, aby se kolem neprášilo na Měsíc.

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.

První fáze - Nejprve plánujeme vybudovat solární panely a jadernou elektrárnu, která bude napájet všechna potřebná zařízení.

Fáze dvě - Po výběru místa ze satelitních snímků začaly rovery přizpůsobené pro stavbu pracovat na jeskynní gondole, abychom měli přístup do jeskyně. Vedle toho na severním pólu autonomně rovery/ 3d tiskárny staví expediční základny. Vzhledem ke vzdálenosti od hlavní základny je potřeba, aby tyto laboratoře byly vytištěny s . To je směs vody, měsíčního regolitu a malého množství cementu. Bylo by potřeba tam dopravit pouze cement.

Třetí fáze - Po dokončení zvedací plošiny bychom s její pomocí dostali složená stanoviště na dno jeskyně. Ta budou rozložena a propojena tunely. Tak se budou snadněji přepravovat a budou vhodné pro více lidí. V této fázi bychom použili složená stanoviště, protože je to předvídatelnější metoda. Laboratoře vytištěné z lunárního betonu jsou ve fázi vývoje a měly by se testovat, zda jsou vhodné pro pobyt astronautů.

Čtvrtá fáze - až bude vše připraveno, začne usazování lidí. Naše koncepční raketa by vynesla na Měsíc prvních pět lidí, kteří by tam zůstali 6 až 7 měsíců.

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

Tábor se nachází v jeskyni a je chráněn sám o sobě. Budování v jeskyni má několik výhod. V podzemí je stálý . Na povrchu je teplota v rozmezí více než 200 stupňů Celsia. Jeskyně slouží jako ochrana před UV zářením a zářením z hlubokého vesmíru. Protože je zde hustá atmosféra a na Měsíci je mnohem větší záření. Kdybychom nebyli v jeskyni, bylo by zapotřebí metrů regolitu Měsíce, aby se minimalizovalo záření na úroveň toho, co je na Zemi. Na povrchu je šance, že stanoviště může být zasaženo steroidem nebo vesmírným odpadem. Habitat je prefabrikován na Zemi a na Měsíci je rozložen. Vyroben je z oceli a slouží k vzduchotěsnému chovu kyslíku. Je zde také ochranná stěna, která brání vniknutí prachu do jeskyně.

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

Na severním pólu, kde jsou základny expedice, je místo, kde je uvězněn led. Odtud budeme těžit led pomocí autonomního vozítka, které je přestavěno na cisternu pro dopravu vody. V budoucnu, až bude potřeba zásobovat vodou více lidí, začneme budovat vodovodní síť. Současné výzkumy ukazují, že na Měsíci je asi 600 miliard kilogramů vody.

Jídlo:

V jeskyni bude samostatná budova, ve které budou astronauti pěstovat zeleninu pomocí hydroponie. To je technika, při níž se rostliny pěstují ve vodě bohaté na živiny místo v půdě. Při této metodě dochází k velkým úsporám ve spotřebě vody.

Výkon:

Elektřinu bychom získávali ze dvou zdrojů, protože na Měsíci není nikdo, kdo by nám pomohl. Hlavním zdrojem by byly solární panely. Protože je vyzkoušený v různých drsných podmínkách. Ale na Měsíci je problém, protože tam je měsíční noc, která trvá 14 dní. Během této doby je kriticky důležité skladovat energii. Lithiové baterie jsou těžké a nevydrží tak velký rozsah teplot. V noci je tedy k dispozici jaderná elektrárna, která v této době dodává potřebnou energii. Tato technologie je však za těchto podmínek stále v experimentální fázi.

Vzduch:

Na Měsíci je hodně kyslíku, ale ne v takové formě, aby byl přístupný našim plicím. Kyslík se nachází v minerálech. Aby se dostal do plynné formy, probíhá proces elektrolýzy. Tento proces je na Zemi běžný a používá se k výrobě hliníku.

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

Nakládání s odpadem je pro dlouhodobou přítomnost člověka na Měsíci zásadní. Prvním řešením je zavedení uzavřeného systému, který recykluje vodu a vzduch. Tento systém zahrnuje filtraci vodních fyzikálních prvků přes pískové filtry. Chemickou filtrací s bakteriemi se získá čistá pitná voda. Kromě toho je pro minimalizaci množství produkovaného odpadu zásadní snížení množství odpadu u zdroje. Všechny věci, které se posílají na Měsíc, musí být víceúčelové. Dokonce i plasty papír a organický odpad bude recyklován pro různé účely.

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

Navrhujeme vybudovat meziplanetární internet. Tato technologie má potenciál revolučně změnit komunikaci v hlubokém vesmíru a umožnit spolupráci v reálném čase mezi vědci a inženýry ze Země a Měsíce. Vytvořením sítě družic, která bude fungovat jako jeden velký celek, můžeme překonat problémy komunikace na velké vzdálenosti. Tento způsob by posloužil jako základ pro budoucí vesmírné mise do galaxie. Tento plán je však vícestupňový a bude vyžadovat mnoho finančních prostředků a výzkumu, než bude vybudován. Bude třeba vyvinout nové komunikační protokoly a rozmístit další komunikační relé, aby byla zajištěna spolehlivá a efektivní komunikace mezi uživateli. Celkově lze říci, že meziplanetární internet je vzrušující koncept, který má potenciál způsobit revoluci v komunikaci v hlubokém vesmíru a umožnit objevy v oblasti výzkumu vesmíru.

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.)

Hlavní důraz bude kladen na vývoj technologií, které by sloužily k udržitelnému životu mimo Zemi. Vzhledem k tomu, že Měsíc je nám nejbližší místo s podobnými funkcemi jako planeta, myslíme si, že je to nejlepší místo, kde bychom se mohli začít učit o životě na jiných planetách a získat základní znalosti. To může být potenciálně prvním krokem ke kolonizaci mléčné dráhy a naším klíčem k dalším planetám. Na Měsíci je neustále potřeba inovativních technologií. Možná se ale situace změní. Zařízení určená pro výzkumy na Měsíci by také zkoumala nové materiály, které bychom mohli získat a využít v náš prospěch, také bychom hodně zkoumali botaniku a reakce rostlin při takové změně gravitace.

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

Je těžké připravit někoho na něco, co nikdy předtím nedělal. Povinná by měla být skvělá fyzická kondice. To znamenalo, že astronauti budou trénovat v poušti a na Antarktidě. Dovednosti, které se lze naučit při životě v nejnepříznivějších podmínkách na planetě Zemi, mohou být cenné i na Měsíci. Další zásadní věcí je, že tým musí pracovat jako jeden celek. . To znamená, že i když v týmu existují konkurenti, nemělo by se to projevit na jeho dynamice. Je to ze dvou hlavních důvodů. Na první expedici tam bude pouze 5 astronautů. Nikdo další jim nepomůže. A za druhé, protože žijí v tak úzké skupině, musí umět spolupracovat. Měli by mít také předchozí zkušenosti z Mezinárodní vesmírné stanice.

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.

Pro mise na Měsíc je naprosto nezbytné, abychom vyvinuli opakovaně použitelné rakety. Kromě toho, že rakety musí být opakovaně použitelné, je také nezbytné, aby byly schopné letět na Měsíc a přistát tam. Tímto způsobem můžeme drasticky snížit náklady a létat častěji. Je to také bezpečnější varianta, protože víte, jak by se raketa chovala. Po přistání na povrchu Měsíce by se k dopravě vybavení a astronautů používala vlastní vozítka. Tato vozítka musí být navržena tak, aby odolala drsným podmínkám na povrchu Měsíce, včetně extrémních teplot a členitého terénu. Musí mít také velký dojezd, protože naše expediční základna je daleko na severu. Pomocí vlastních roverů můžeme efektivně přepravovat vybavení a provádět vědecký výzkum na Měsíci.