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.

HEARTH

Michiganská nadace pro posílení postavení mládeže  TROY-Michigan    Spojené státy americké 14   1 / Angličtina
3D návrhový software: Tinkercad



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


https://www.tinkercad.com/things/2898ISUSU4G-moon-1st-floor/edit

1.1 - Popis projektu

Měsíční tábor přináší spoustu zajímavostí, příležitostí a výzev, které přináší vytvoření rychlého stavebního zázemí, zdroje energie a přístupu ke zdrojům pro dlouhodobou soběstačnost. V návrhu měsíčního tábora HEARTH je navržena struktura podzemní základny využívající vrtné konstrukce k vytvoření obytných prostor, výzkumných zařízení, pěstování vegetace a bílkovin, nakládání s odpady a výroby energie. Hearth využívá vnitřní jádro Měsíce, aby snížil hmotnostní přepravu stavebního materiálu, místo toho využívá většinu zdrojů, které se nacházejí na Měsíci, a také extrahuje vesmírný odpad, zhruba 30 000 Mt plovoucí kolem Země, aby jej recykloval při budoucím rozvoji HEARTH.

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

HEARTH má 5 hlavních úrovní věnovaných různým cílům:

ÚROVEŇ 1: Skladování a nákupní středisko.

ÚROVEŇ 2: Komunikační velitelské centrum a turistické centrum budou v horní úrovni - zde bude nejnižší bezpečnostní prověrka - také středový podlahový panel může vystupovat na povrch, aby turisté mohli pozorovat vesmír.

ÚROVEŇ 3: Úroveň zemědělství/výroby potravin v kombinaci s kosmickým zemědělským výzkumem

ÚROVEŇ 4: Vědecký výzkum - kosmický výzkum; výroba metanu a hnojiv; zpracování šedého odpadu Karanténní centra

ÚROVEŇ 5 - Zbrojnice

ÚROVEŇ 6 - Fúzní reaktor - výroba energie

Nakonec bude HEARTH modelem kolonizace lidí v blízkosti Země, který bude vyvinut a zdokonalen pro další planetární zařízení. Namísto terraformace povrchu a nutnosti vypořádat se s vnějšími problémy planety HEARTH zřídil zabezpečenou podzemní základnu, která umožňuje rychlou výstavbu, minimální stavební zdroje a může být zprovozněna během 6-9 měsíců oproti letům.

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

Podzemní konstrukce HEARTH chrání astronauty a další návštěvníky před drsnými vesmírnými živly s povrchem Měsíce - první vrstva bude navrtána 500 FT pod zemí. Díky pěti úrovním budou mít nejlépe zabezpečené aktivity HEARTH více než 1000 FT ochrany povrchu Měsíce. Stěny HEARTHu budou rovněž opatřeny nástřikem s izolační, radiační bariérou a elastickým zvukovým tlumičem (IRES) s rychleschnoucím účinkem, který vyloučí erozi, možné propadání a ohrožení konstrukce stěn. Kromě toho může základna díky tomu, že je umístěna pod zemí, vytvořit umělý dýchatelný vzduch, a to prostřednictvím hydroponického pěstování vegetace. To je rozhodující právě v případě, že generátor vzduchu selže, budete mít několik oblastí, které jsou schopny dodávat dýchatelný vzduch výměnou prostřednictvím vegetace. Tím, že je základna pod zemí, můžete také využít izolační účinky a geotermální výměnu pro lepší vytápění a chlazení. Využití geotermálních principů sníží drastické výkyvy teplot.  

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.

Strukturální tunely budou vytvořeny velkým vrtacím strojem a následně postřikovačem IRES, který stěnu stabilizuje. Ostatní úseky, jako je potrubí, elektrické rozvody, podlaha atd. budou vyneseny ze země. Až se zprovozní úroveň 4 - zařízení na zušlechťování materiálu - toto zařízení bude zpracovávat vesmírnou suť, která oddělí užitečný materiál pro potřeby budoucí výstavby. Když vrták projde, má v zadní části skladovací prostor, do kterého lze uložit spoustu vykopaného materiálu, který má mnoho různých minerálů, jež lze studovat nebo použít při stavbě v pozdějších částech stavby. Jednotlivé místnosti budou vytvořeny pomocí malého vrtáku bez přihrádky. 

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

HEARTH bude jako hlavní ochranu využívat integritu vlastního povrchu Měsíce. Jakmile bude v budoucnu vyvinuta technologie energetického stínění, může být doplněna. Kromě toho není HEARTH omezen na počáteční stavbu o délce 1000 stop, v případě potřeby může vrtný stroj jít ještě hlouběji směrem k jádru Měsíce. To dává stavebnímu týmu několik možností, jak se zpočátku rozšířit blíže k povrchu a vytvořit další boční kanály nebo jít hlouběji kvůli náročným ekologickým podmínkám. V případě velkého asteroidu okamžitě zasáhne do akce výzbroj, aby jej sestřelila. Vzhledem k tomu, že základna je vytvořena pod zemí, věci jako sluneční záření, kolísání teploty a malé astroidy nebudou většinou ani znatelným problémem. 

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

Voda bude nejprve přiváděna ze země a následně se z šedého odpadu, který lidé vytvoří, vyčistí a přetvoří na pitnou vodu. Potraviny budou obsahovat fazole, brambory, bambusové výhonky a pšenici. Zdrojem bílkovin, které budou astronauty živit, budou křepelky, protože studie již prokázala, že křepelky skutečně mohou ve vesmíru přežít a rozmnožovat se. Vzduch se bude vyrábět ze zmíněného bambusu. Bambus je velmi zvláštní rostlina, která má mnoho různých využití. Produkuje 35% více kyslíku než stromy. Když je plně vzrostlý, lze z něj vyrábět lešení. Když je tenký, lze z něj vyrobit nádobí, kterým se jí. Bambus také funguje jako přírodní zvlhčovač vzduchu. A konečně v případě potřeby jej lze spalovat jako zdroj paliva. Co se týče výroby energie, nejdlouhodobějším plánem je energie z jaderné fúze. A konečně s využitím kuřecího trusu a přírodního bioodpadu budou vytvořeny umělé skládky, které budou zachycovat metan a budou ho znovu odvádět a využívat v jiných částech zařízení.

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

Když vznikne odpad, první věc, která lidi napadne, když myslí na odpad, je vyhodit ho. Já si však myslím, že je třeba ho znovu využít mnoha způsoby. Za prvé jej můžete znovu použít k hnojení půdy pro rostliny. Za druhé jej můžete nechat zestárnout a pomalu jej přeměnit na kompost, který do půdy znovu dodá minerální látky. A konečně jej lze využít k tvorbě metanu a výrobě tepla pro zbytek základny. 

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

Komunikace bude velmi jednoduchá: vyšle se signál, a protože základna je poměrně hluboká, budou zde malé přístavy, které pomohou zprávě cestovat dál. Až pak dorazí k nejbližší vesmírné stanici, která provede poslední skok a odešle zprávu na velitelství.

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.)

HEARTH je model blízký Zemi pro simulaci kolonizace jiných světů lidmi, jehož hlavní výzkumy budou zahrnovat následující:

Vývoj zařízení pro výstavbu základny RAPID. To zahrnuje rychlost, efektivitu a zlepšení vybavení, jako jsou vrtačky, abychom zjistili, jak můžeme zlepšit návrhy. 

Protože většina Měsíce je pokryta naprostou tmou, budou do neznáma vysláni autonomní roboti, kteří budou schopni prozkoumat nový terén a podat zprávu o zjištěných skutečnostech.

Komunikační systém Far Space pro mezihvězdnou komunikaci zpět na Zemi. Při vytváření této základny je hlavním cílem pokračovat, a protože Mars je s největší pravděpodobností dalším místem ve sluneční soustavě, bude tato základna testovat, zda zprávy mohou snadno cestovat mezi těmito vzdálenostmi, a objevovat způsoby, jak to zefektivnit. 

Mapování prostoru. Většina vesmíru je neznámá, ale z hlediska Měsíce bude mnohem snazší zmapovat a prohlédnout si okolní prostor. Mapy bude nutné vytvořit, pokud existuje naděje na další krok od Měsíce. 

Přizpůsobivá biologie Rostlinná hmota, která poskytne potravu, stavební materiál, produkci vzduchu. Hlavním cílem je však lépe zjistit, jak se tyto rostliny přizpůsobí v novém prostředí. Pomalu, pokud budou tyto rostliny schopny odolávat extrémně drsným klimatickým podmínkám a situacím, mohou být přeneseny zpět na Zemi, aby vyřešily nedostatek potravin na planetě. 

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

Nejdříve se astronauti podrobí proceduře Typický astronaut. Nácvik přetížení. Antigravitace a další. Další věcí, kterou systém začíná, je test, který zjišťuje schopnosti všech na palubě. Pak se podle naléhavosti rozdělí pracovní místa a pozice lidem s vysokými schopnostmi nebo vysokým zájmem o danou problematiku. Na vrcholu žebříčku naléhavosti budou zemědělci a lidé, kteří pracují na fúzních reaktorech. Na stupnici od nejdůležitější po nejméně důležitou práci je buď fúzní reaktor, nebo farma. Důvodem je to, že bez těchto dvou klíčových komponent budou lidé buď hladovět, nebo zemřou na vesmírné mrazy. Nejméně důležité by bylo nečinné sezení v komunikačních místnostech. Další praxí, kterou by museli vykonávat, je oprava. Ne vždy je ve štábu stálé množství inženýrů. V případě nouze by měl být každý schopen opravit cokoli. Nejen to, budou potřebovat důkladný výcvik v psychické odolnosti a týmové spolupráci. Nejen to, každý by měl být také naučen základům hospodaření a péče o zvířata ve výše zmíněných případech, kdy se hlavní zemědělci nachladili. 

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.

Vozidla, která se nacházejí v měsíčním táboře, jsou určena k průzkumu, vojenským misím a k plnění úkolů. Co se týče vozidel potřebných ke spuštění této základny, je to množství raket a vrtáků. Vrtáky se dodávají v různých průměrech. Vrták o průměru 100, 75 a 50 stop. Stovka vyvrtá hlavní tunel dolů. Vrták 75 bude vrtat chodby a místnosti. A konečně 50 stop bude sloužit k vytváření bočních únikových tunelů. Vojenskou část budou tvořit mechové ovládaní lidmi. Existují 2 různé modely, přičemž ten větší bude sloužit k sestřelování asteroidů. Menší pro obranu. Průzkumnou část tvoří převážně rovery, které mají zaručit bezpečnost astronautů. Poslední je dokončení mise. K dispozici jsou automobily. Mají však zabudovaný radar pro průzkum a přístrojovou desku, která zobrazuje aktualizace, jako jsou varování nebo dočasná změna.