moon_camp

Moon Camp Pioneers Galerie 2019-2020

Úkolem každého týmu v soutěži Moon Camp Pioneers je navrhnout ve 3D kompletní měsíční tábor pomocí aplikace Fusion 360. Musí také vysvětlit, jak budou využívat místní zdroje, chránit astronauty před nebezpečím vesmíru a popsat obytné a pracovní prostory.

Tým: Cyber_Hogs

Palatul Copiilor Cluj  Cluj-Napoca    Rumunsko 15 až 16 let

Externí prohlížeč pro 3d projekt

Popis projektu

[42]

Popište svůj projekt Moon Camp.

Základna, kterou jsme navrhli, je tříúrovňová konstrukce s nezávislým nafukovacím modulem na každé úrovni. Všechny moduly jsou napojeny na výtahovou šachtu. Poloměr modulů by měl být přizpůsoben místní topografii, pravděpodobně kolem 5-6 metrů s maximální výškou 3,5-3,7 metru. Všechny tři moduly budou samostatně natlakované.
Na svislé ose by měl měřit 8 až 10 metrů pod zemí. Povrchová kopulovitá konstrukce (nikoli nafukovací modul) bude mít tvar polokoule. O skutečné velikosti by se mělo rozhodnout po původním skenování lokality, pravděpodobně ne více než 7 metrů v průměru, nepočítaje v to půlválcové nástavce na zakrytí přechodových komor.
Celá myšlenka použití lávových trubek je založena na možnosti rozšíření struktury uvnitř potenciální sítě podzemních tunelů. Z těchto vstupních bodů by časem mohl vyzařovat souvislý řetězec nafukovacích modulů.

Kde chcete postavit svůj měsíční tábor?

Domníváme se, že nejvhodnějším místem pro stálou lunární základnu je kráter Philolaus, který se nachází na 72,1 s. š.; 32,4 z. d. PC je koperníkovského stáří a nánosy impaktní taveniny v jeho středovýchodní části patří k nejmladším lávovým proudům objeveným na Měsíci, což znamená, že přístupová šachta k lávovým trubicím by mohla být dostatečně stabilní. Pozorování odhalila existenci relativně kruhových šachet, které jsou interpretovány jako světlíky lávových trubic nebo jako prvky po proudění. Bližší šachty k pólu se nepodařilo najít. Může se jednat o přístup do podpovrchových dutin a potenciálně rozsáhlé sítě větších podpovrchových dutin izolovaných od podmínek prostředí na povrchu Měsíce. Na dně kráteru Philolaus v blízkosti míst, kde se nacházejí šachty lávových trubic, byla identifikována řada relativně vodorovných a hladkých ploch vhodných jako místa pro přistání. Komunikace se Zemí je možná, protože je z většiny míst kráteru Philolaus přímo viditelná.

Jak plánujete postavit svůj měsíční tábor? Popište techniky a materiály, které použijete.

Použijeme dvoufázovou misi.
První etapa bude robotická a bude obsahovat několik autonomních jednotek, které budou schopny vzájemně propojit výztužnou šachtu a postavit vnější kopuli. Použitým materiálem bude měsíční regolit slinutý teplem pomocí mikrovln nebo laserů. Technika tisku by měla být stejná jako u staré keramiky, vzestupná spirála, přičemž horní vrstva se staví nad spodní. Uvnitř šachty bude tříúrovňová konstrukce Pro patra jsme se rozhodli, že nejlepším řešením bude částečně pružný kabelový systém ukotvený na stěně šachty, jako pavučina. posádka bude muset nafouknout hlavní moduly a sestavit spojovací systémy.
Nafukovací moduly nemají dostatečnou tuhost. Abychom to vyřešili, navrhli jsme integrovanou konstrukci inspirovanou hmyzími křídly. Bude zde další vrstva z mikrotrubiček vyplněných syntetickou pryskyřicí, která dokáže celou konstrukci zpevnit.

Voda
Potraviny
Elektřina
Vzduch

Od dob Luny 24 bylo vyvinuto množství extrakčních systémů, ale všechny mají stejný základní princip, zahřívají materiál, aby se uvolnila voda jako plyn, a zachycují ji.
Máme v úmyslu použít něco, co vychází z nového systému ESA Advanced Closed Loop System, který nedávno navrhla společnost Airbus. Podobné systémy vyvinula i NASA. CO2 produkovaný metabolickými procesy bude odstraňován z atmosféry modulů a bude reagovat s H2 v Sabatierově metanačním reaktoru za vzniku metanu a vody. Vysoce účinná uzavřená smyčka povede k téměř úplnému uzavření O2, což by výrazně snížilo potřebné množství zásob vody.

Prostor určený pro modul akvaponického systému má poloměr 6 metrů. Uprostřed by měla být nádrž na ryby a krevety a odolná konstrukce pro pěstební misky v 8-10 úrovních. Zásobníky by měly mít možnost samostatného otáčení kolem středu.
Kolem akvaponie rostou hnědé řasy a kvasinky. Nádrže s řasami a kvasinkami se budou otáčet na kruhové kolejnici. Výtažek z alginátu hodláme použít jako základ bio-inkoustu pro tisk potravin.
Naše konstrukce nabízí 500m² růstové plochy, což teoreticky stačí na produkci pro čtyři členy. Počítali jsme s určitým množstvím živočišných bílkovin z nádrže s rybami/krevetami.

Kilopower jsou štěpné reaktory využívající uran 235 k pohonu Stirlingových motorů na výrobu elektřiny. Každá jednotka by měla vyrábět 1 až 10 KWe. Očekávaná životnost je 12 až 15 let.
První test byl proveden v roce 2017 (KRUSTY), který měřil necelé 2 metry. Test byl úspěšný.
Termoelektrické generátory (Seebeckovy generátory) jsou určeny pro vnější kopuli. Na Zemi, kde jsou výkyvy teplot malé, je účinnost snížená, ale na měsíčním povrchu by měly fungovat. ve druhé fázi bude využívána solární energie, a to pomocí napájecích článků vytištěných na zemi vozítkem podobným lunárnímu vakuovému nanášecímu vozítku.

K přeměně oxidu uhličitého/vody na kyslík a glukózu jsme se rozhodli použít generátor na bázi chlorelly. Záměrem bylo navrhnout kompaktní jednotku schopnou uživit jednu osobu v uzavřeném prostředí. V genomu mikroorganismů není přednastaven počet replikací, takže bylo možné udržet přiměřenou rychlost reprodukce. Životnost by měla být omezena pouze technologickými komponenty.
Náš návrh vychází z výsledků publikovaných v časopise Sibiřské federální univerzity. Biology 1 (2008) 19-39, kde se uvádí, že objem 17 litrů kultury Chlorelly na 8 m² stačí pro 70 kg tělesné hmotnosti.

Jak plánujete postavit svůj měsíční tábor? Jaké materiály použijete?

[54]

Prostředí na Měsíci je pro astronauty velmi nebezpečné. Vysvětlete, jak je váš měsíční tábor ochrání.

Ochrana má tři složky, tepelnou, radiační a ochranu proti meteoritům.
Vzhledem k předpokládaným teplotám (den/noc; slunečno/stín; interiér/exteriér) a řadě exotermických procesů probíhajících uvnitř základny by měl být k dispozici flexibilní systém výměny tepla pro regulaci teploty.
První vrstvou ochrany proti radiaci bude samotný měsíční povrch, protože většina základny bude pod zemí.
Vnější kopule by měla mít další ochrannou vrstvu, pravděpodobně na bázi nějakého materiálu bohatého na vodík. Domníváme se, že nejlepší volbou je polyethylen.
Pro dlouhé mise ter by měl být k dispozici systém aktivní ochrany. Nejlepším dostupným řešením je dvouvrstvý štít, elektrostatické kladné pole na vnější straně, které odpuzuje kladné částice, a záporné magnetické pole uvnitř.
Neexistuje dokonalé řešení ochrany proti meteoritům.ale základna je převážně pod zemí, vnější kopule by mohla být pokryta regolitem,.

Popište den na Měsíci pro posádku astronautů z Moon Campu.

Naši posádku tvoří lékař/psycholog, geolog, stavební/těžební inženýr, biolog/agronom, informatik, astrofyzik.
Zdravotní stav posádky je dobrý, nebyl zaznamenán žádný problém. Po , snídani odebrané ve středním modulu jsou shromážděná vědecká data přenášena na Zemi. Posádka dostává několik osobních zpráv.
Biolog opouští centrální modul a sestupuje do své laboratoře uzavřené do skleníku. Jeho studie o klíčení rostlin v měsíčních podmínkách má zásadní význam pro rozšíření populace základny.
Lávové roury představují ideální prostor pro vybudování skutečné kolonie na Měsíci, ale klíčovým faktorem je potravinová a energetická nezávislost.
Astrofyzik není příliš spokojený, jeho obří radioteleskop umístěný v kráteru stále nefunguje dobře, a tak musí celý den procházet stará data, aby našel a odstranil problémy. Uvnitř spodního modulu je spousta práce na akvaponickém systému. Včera bylo izolováno 20 zásobníků a nyní je třeba vyčistit a vydezinfikovat jejich vnitřní povrchy, aby mohly být znovu vloženy do cyklu pěstování potravin." Informatik ještě jedl, když na jeho konzoli začalo svítit upozornění, že přestala fungovat další těžební jednotka. Tyhle autonomní jednotky byly ty staré stroje, které se používaly k tisku vnitřního povlaku šachty, a vnější kopule je zázrak, že jsou stále funkční. Multifunkční robot se musí vrátit k opravě, a to znamená procházku ven. Obvykle se na povrch posílá geolog, ale tentokrát lékař/psycholog posádky navrhuje, aby procházku absolvoval informatik. Ten dělá svou práci, má přehled o fyzickém komfortu posádky. Geolog má dostatek údajů z analýzy regolitu. Tato data posílá do pozemských laboratoří, aby analyzovaly minulou sluneční aktivitu a možná ji spojily s historickými změnami klimatu. Jeho sen vyřešit energetickou krizi na Zemi těžbou helia 3 na povrchu Měsíce, jak odhadoval "projekt Artemis", je zatím nerealizovatelný. Hélium tam sice je, v předpokládaném množství, ale vzhledem k neexistenci lunárně-kosmického výtahu bude doprava na Zemi neúnosná. těžební inženýr se připravuje na další prospekci v lávových rourách, našel velké ložisko ledu, uvnitř přírodního dómu, pod povrchem, nyní provádí simulace integrity



← Všechny projekty