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.

Yalçınkaya

Gymnázium Miina Härma  Tartu-Jih- Estonsko    Estonsko 14, 15   5 / 3 Angličtina
3D návrhový software: Tinkercad



1.1 - Popis projektu

Vybudování osady na Měsíci je pro lidstvo obrovskou výzvou, která bude vyžadovat velkou spolupráci širokého spektra odborníků.
Naše lunární osada bude postavena v jeskyni v měsíční půdě a ve dvou patrech pod zemí. Astronauti budou mít na Měsíci k dispozici vše, co potřebují. Projekt bude brát v úvahu nerostné zdroje, které jsou k dispozici na zemi, a to, co bude třeba vzít ze Země. Připraven je také program pro zdraví astronautů, a to jak psychické, tak fyzické.

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

Hlavním účelem jeho vybudování by bylo zajistit lidskou přítomnost na Měsíci pro vědecký výzkum a průzkum a také pro případné komerční účely, jako je těžba a cestovní ruch. Měsíční tábor by mohl sloužit jako základna pro provádění experimentů s měsíčním prostředím, studium geologie a přírodních zdrojů Měsíce a testování technologií a metod pro budoucí vesmírné průzkumné mise. Kromě toho by zřízení stálé měsíční základny mohlo připravit půdu pro budoucí kolonizaci jiných planet a nebeských těles lidmi.

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

Náš lunární tábor je navržen tak, aby byl co nejpraktičtější a nejudržitelnější, s ohledem na náročné podmínky života na Měsíci. Jedním z nejdůležitějších rysů našeho tábora je jeho umístění v podzemních jeskyních. Tím, že hlavní část základny postavíme pod povrchem, můžeme těžit z přirozené izolace a ochrany, kterou měsíční povrch poskytuje. To zároveň slouží jako ochrana před prudkým zářením a malými asteroidy, které neustále bombardují měsíční povrch.

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.

Stavba tábora v podzemních jeskyních nám umožní využít přírodní zdroje, které jsou na Měsíci k dispozici, jako je měsíční půda a led, a vytvořit soběstačné obydlí. Měsíční beton vyrobený z měsíčního prachu je materiál, s nímž se experimentuje a který umožňuje vytvořit pevné bloky pro silnice, odpalovací rampy a obydlí. Měsíční prach, který obsahuje 40% kyslíku, by mohl být potenciálně využit jako zdroj vzduchu pro astronauty. Kromě toho jsou nafukovací habitaty z odolných materiálů, jako je kevlar a mylar, lehké a snadno použitelné.

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

Náš měsíční tábor je navržen tak, aby chránil astronauty před drsným prostředím Měsíce a poskytoval jim přístřeší. Hlavní část základny leží pod povrchem a využívá přirozenou izolaci a ochrannou bariéru, kterou poskytují podzemní jeskyně. To poskytuje velkou úroveň ochrany před radiací a malými asteroidy, které jsou na povrchu Měsíce běžné.

Náš měsíční tábor je navíc postaven z odolných materiálů, jako je kevlar a mylar, které jsou lehké a odolávají extrémním teplotám a drsným podmínkám na Měsíci. Nafukovací stanoviště jsou také navržena tak, aby je bylo možné snadno rozšířit, což umožňuje získat další obytný prostor a poskytuje flexibilitu v případě nouze.

Pro další ochranu našich astronautů je náš měsíční tábor vybaven vzduchovými uzávěry, které zabraňují úniku vzduchu a udržují tlak uvnitř základny. To je nezbytné pro přežití astronautů ve vesmírném vakuu.

Z měsíčního betonu vyrobeného z měsíčního prachu se navíc vytvářejí pevné bloky pro silnice, odpalovací rampy a stanoviště. Tím se snižuje potřeba přepravy stavebních materiálů ze Země, takže měsíční tábor je soběstačnější a nákladově efektivnější.

Náš měsíční tábor poskytuje účinný úkryt a ochranu astronautů před drsným měsíčním prostředím díky využití přirozené izolace a ochrany podzemních jeskyní, použití odolných materiálů, vzdušných uzávěrů a měsíčního betonu.

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

Abychom astronautům v našem měsíčním táboře zajistili udržitelný přístup k základním potřebám, jako je voda, jídlo, vzduch a energie, plánujeme využít zdroje dostupné na Měsíci. Z měsíčního betonu vyrobeného z měsíčního prachu lze vytvořit pevné bloky pro silnice, odpalovací rampy a obydlí. Sopečné tunely nabízejí ochranu před radiací a meteority. Nafukovací habitaty z odolných materiálů, jako je kevlar a mylar, jsou lehké a snadno použitelné.

Měsíční prach, který obsahuje 40% kyslíku, by mohl být potenciálně využíván jako zdroj vzduchu pro astronauty. Vodu lze získávat z měsíčních polárních ledových čepiček, které byly objeveny v minulém desetiletí. Pro delší pobyt v táboře je důležité recyklovat recyklovatelné předměty na Měsíci. Anaerobním kompostováním lze získat úrodnou půdu pro pěstování plodin a metan lze využít k vytápění a jako palivo.

Sluneční energii lze využívat pomocí solárních panelů, které lze umístit na povrch Měsíce, aby poskytovaly energii. Jedná se o udržitelný způsob výroby elektřiny, protože na Měsíc dopadá stálé sluneční světlo. Kromě toho lze nízkou gravitaci Měsíce využít k výrobě energie pomocí piezoelektřiny, což je přeměna mechanického tlaku na elektrickou energii.

Celkově bude udržitelné využívání zdrojů dostupných na Měsíci klíčové pro zajištění základních potřeb astronautů, které jsou nezbytné pro život a práci na Měsíci.

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

Vytvoření lunárního modulu je velmi chytrý způsob, jak minimalizovat množství odpadků, které tam astronauti vytvoří. Veškeré potraviny, které si s sebou vezmou v obalech, musí být možné recyklovat, například jako vlákno pro 3D tiskárnu. Kromě toho bude moč astronautů posílána do systému cirkulace vody a čištěna. Vzhledem k tomu, že se oblečení nepere, bude jeho přepracováním získána také výplň nebo zvukově izolační materiál, které jsou pro lunární projekt nezbytné. Samopěstitelské rostliny budou rovněž vybírány tak, aby se minimalizoval odpad, a budou použity k výrobě kompostu pro následné rostliny.

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

Komunikace je pro každou vesmírnou misi nezbytná a náš měsíční tábor není výjimkou. Abychom zajistili, že naši astronauti budou moci udržovat kontakt se Zemí a ostatními měsíčními základnami, zavedli jsme různé komunikační metody.

První a nejdůležitější metodou je využití satelitů. Na oběžné dráze Měsíce jsme rozmístili síť komunikačních družic, které předávají zprávy mezi měsíčním táborem a Zemí. Tyto družice budou fungovat jako most mezi Měsíčním táborem a sítí Deep Space Network na Zemi. Síť Deep Space Network je soubor velkých antén, které NASA používá ke komunikaci s kosmickými loděmi mimo oběžnou dráhu Země.

Kromě satelitů máme také přímou komunikační linku mezi měsíčním táborem a Zemí prostřednictvím rádiového spojení. Náš Měsíční tábor je vybaven výkonným rádiovým vysílačem a přijímačem, který může komunikovat přímo se Zemí. Rádiová komunikace je schopna přenášet hlas a data a umožňuje komunikaci v reálném čase mezi astronauty a řízením mise na Zemi.

Abychom zajistili komunikaci našeho měsíčního tábora s ostatními měsíčními základnami, zavedli jsme systém laserové komunikace. Laserová komunikace využívá lasery k přenosu informací velmi vysokou rychlostí, což umožňuje rychlejší a spolehlivější komunikaci než tradiční rádiové vlny. Na povrchu Měsíce jsme zřídili síť laserových komunikačních stanic, které našemu Měsíčnímu táboru umožňují komunikovat s ostatními měsíčními základnami, které jsou v přímé viditelnosti.

Nakonec jsme implementovali záložní komunikační systém, který se opírá o autonomní rovery. Tato vozítka jsou vybavena komunikačním zařízením a mohou se pohybovat po povrchu Měsíce a navazovat komunikační spojení s měsíčním táborem nebo jinými základnami. Tento systém poskytuje další vrstvu redundance, která zajistí, že komunikace bude vždy možná, a to i v případě selhání systému.

Na závěr bych chtěl říci, že pro úspěch a bezpečnost našeho měsíčního tábora je zásadní udržovat komunikaci. Kombinací satelitů, rádiové komunikace, laserové komunikace a autonomních roverů jsme vytvořili robustní a spolehlivou komunikační síť, která našim astronautům umožní zůstat ve spojení se Zemí a ostatními měsíčními základnami.

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.)

Vědecký výzkum na našem měsíčním táboře se zaměří na různé oblasti, jako je geologie, biologie, astronomie a fyzika. Měsíc nabízí jedinečnou příležitost k provádění experimentů, které na Zemi nelze provádět kvůli odlišným podmínkám na měsíčním povrchu.

V oblasti geologie plánujeme studovat složení povrchu Měsíce a horniny, které tvoří jeho kůru. Budeme sbírat vzorky z různých oblastí Měsíce, abychom pochopili geologické procesy, které formovaly jeho povrch. Vzorky budeme také analyzovat a hledat důkazy o přítomnosti vody a dalších minerálů, které by mohly být využity pro budoucí mise a osídlení Měsíce.

V oblasti biologie plánujeme studovat účinky nízké gravitace a záření na živé organismy. Na Měsíc přeneseme různé druhy rostlin a mikroorganismů a budeme pozorovat jejich růst a vývoj v těchto podmínkách. To nám pomůže pochopit možnosti využití měsíční půdy a zdrojů k pěstování potravin a podpoře života na Měsíci.

V oblasti astronomie plánujeme využít Měsíc jako platformu pro pozorování vesmíru. Absence atmosféry na Měsíci poskytuje ideální prostředí pro dalekohledy a další astronomické přístroje k pozorování vesmíru. Budeme studovat hvězdy, galaxie a další nebeské objekty, abychom prohloubili naše znalosti o vesmíru.

V oblasti fyziky plánujeme studovat chování hmoty a energie v podmínkách nízké gravitace. Budeme provádět experimenty k ověření teorií základní fyziky a k vývoji nových technologií pro výzkum vesmíru a další aplikace.

Závěrem lze říci, že náš měsíční tábor poskytne jedinečnou příležitost k výzkumu v různých oblastech vědy. Experimenty, které plánujeme provádět, prohloubí naše znalosti o Měsíci a vesmíru a připraví půdu pro budoucí mise a osídlení Měsíce.

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

Astronauti musí být trénováni mnoha různými způsoby, a to jak po fyzické, tak po psychické stránce. Samotné cvičení nestačí: musíme také myslet na aktivity, které by astronautům umožnily odreagovat se, když jsou daleko, aby se necítili depresivně, úzkostně nebo osaměle. K tomu může sloužit sledování filmů, poslech hudby, hraní stolních her a případně rozhovory s rodinou.
Pro tělesné cvičení je vhodné stejné vybavení, které již používají astronauti na palubě ISS:

Advanced Resistive Exercise Device (ARED) je cvičební zařízení navržené NASA, které umožňuje intenzivnější cvičení při mnohem nižší gravitaci (více různých cvičení v jedné tyči).
Astronauti se připoutávají do postrojů, které jim umožňují běhat na běžeckém pásu a provádět další cvičení (TVIS).
3. Cyklistický ergometr se stabilizací vibrací (CEVIS) je podobný stacionárnímu mechanickému kolu a je připojen k ISS pomocí drátěných lan.

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.

Je nezbytné mít lunární vozidlo, aby astronauti mohli cestovat po povrchu Měsíce do vzdálenějších míst a provádět výzkum. Pro tuto misi není vozidlo ještě kompletní, protože první mise je spíše o vybudování lunárního pasu než o okamžité jízdě vozidla po povrchu Měsíce. Pokud však bude vozidlo plánováno, je nezbytné, aby mohlo pojmout alespoň dva cestující. Jeho kola musí být vyrobena z kovu a celá karoserie musí být pokryta kovem. Také solární panely na zadní části vozidla musí být možné zakrýt, aby vydržely déle a byly chráněny před měsíčním prachem.

Další projekty: