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: DeVolatus

Chlapecká škola královny Alžběty  Barnet    Spojené království 15 až 16 let

Externí prohlížeč pro 3d projekt

Popis projektu

[42]

Popište svůj projekt Moon Camp.

Naše měsíční základna, která se nachází na jižním pólu Měsíce, se skládá z mnoha struktur, zejména ze stavby ve tvaru hyperboloidu spojené s torzem, kde se nachází řada zařízení od laboratoří až po spací místnosti. Vzhledem k téměř vakuovému prostředí, které na Měsíci vzniká, jsme zvolili hyperboloidní strukturu kvůli její pevnosti v tlaku a efektivnímu zvládání vnitřního tlaku vzduchu. Naše základna využila možnosti 3D tisku s využitím měsíčního regolitu k vytvoření pevných a ochranných struktur pro astronauty, které je chrání před radiací (problémem kvůli měsíční atmosféře) a také před asteroidy. Naše měsíční základna využívá ochranu kráterů a regolitu k minimalizaci vystavení astronautů radiaci tím, že základnu částečně ponoří a také obklopí vstupní body kopulí z měsíčního regolitu. Naši konstrukci jsme také optimalizovali s ohledem na možnost prodloužení.

Kde chcete postavit svůj měsíční tábor?

Jižní pól poblíž kráteru Shackleton - to je dáno četnými výhodami, které tato lokalita nabízí. Zaprvé jsou oblasti spolehlivě osvětlené (s výjimkou zatmění), což nám umožňuje maximálně využívat naše perovskitové halogenidové solární panely, které jsou jedním z hlavních zdrojů elektřiny pro náš tábor. Za druhé, v regionu jsou snesitelné teploty vhodné k životu, na rozdíl od jiných regionů, které jsou pro extrémní teploty neobyvatelné. Kromě toho tento region také umožňuje snadné vysílání signálů a komunikaci na Zemi, což je nezbytné pro výzkumníky, kteří se chtějí podělit o své poznatky, nebo pro případy nouze atd. Tato oblast je také bohatá na měsíční led a zdroje vody, což je pro pobyt osob na palubě životně důležité, a také zdroj vodíku, který může pomoci našim záložním regenerativním palivovým článkům. V neposlední řadě se v podzemí nacházejí tunely, kterými můžeme rozšířit naše zařízení a zároveň se chránit před asteroidy a radiací.

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

Hlavním použitým materiálem bude měsíční regolit, který lze vytisknout 3D tiskem pomocí spékání a vytlačování materiálu. Osvědčily se nové techniky solárního spékání regolitu, které vyžadují koncentraci slunečního světla pro výrobu struktur prostřednictvím velkoplošné 3D tiskárny. Ta může být připojena k vozítku/robotu, který se může pohybovat po povrchu pomocí technik, jako je současná lokalizace a mapování, které napodobují osu XYZ 3D tisku. Přítomnost oxidu křemičitého může také produkovat sklo, které můžeme použít k výrobě zrcadel pro osvětlení základny.

Voda
Potraviny
Elektřina
Vzduch

Vodu lze z moči extrahovat a čistit pomocí (dopředné) osmózy, která využívá koncentrovaný roztok rozpuštěné látky. Kromě toho můžeme z blízkých kráterů a regolitu získat měsíční led, který lze za vysokého tlaku a tepla roztavit a uskladnit pro další použití. Kromě toho lze vodu získávat i z prostředí samotného tábora.

Nejlepším způsobem produkce potravin na Měsíci je pěstování rostlin, které mohou také uvolňovat kyslík. Náš tábor používá hydroponický systém, který rostlinám dodává náhradní minerály a vodu pro růst. Součástí našeho tábora je skleník pro velkovýrobu potravin.

Hlavním zdrojem energie v našem vesmírném táboře je sluneční světlo, které bude sbíráno perovskitovými solárními články - které lze do vesmíru dopravit v kapalném stavu a které jsou účinnější a jednodušší na výrobu než běžné panely. Jako záložní zdroj budeme používat uzavřený regenerativní palivový článek, který dokáže vyrábět elektřinu pomocí vodíku a kyslíku v době, kdy Slunce není přítomno, a to prostřednictvím solárních panelů. Druhou zálohou bude solárně-zrcadlový systém, který ohřívá tepelnou hmotu (z regolitu).

Rostliny z našich zahrad budou produkovat kyslík. Kromě toho lze z extrahovaného regolitu vyrábět kyslík elektrolýzou roztavených solí, která má mnohem vyšší výtěžnost než jiné metody extrakce z regolitu.

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.

Náš měsíční tábor má vnější kopuli (z pevné Voronoiovy struktury) vyrobenou z měsíčního regolitu (3D tisk). Ta je dokáže ochránit před měsíční radiací a je pevná, aby odolala zásahům asteroidů. Ta je umístěna poblíž vchodu do měsíční struktury, ale zbytek základny je v kráteru, který je ponořen do vrstev měsíčního regolitu. Patří sem ložnice a další vysokofrekvenční zařízení. Díky tomu jsou v bezpečí před asteroidy a radiací. Regolit je velmi pevný materiál a je schopen odolat radiaci a je odolný proti meteoritům. To je životně důležité vzhledem k tomu, že na Měsíci chybí atmosféra.

Popište den na Měsíci pro posádku astronautů z Moon Campu.

Astronauti z měsíčního tábora se probouzejí ze svých ložnic v dolní části základny. Poté provedou veškerá nezbytná hygienická opatření a pak využijí cvičební místnost, aby se udrželi ve formě. Poté provádějí rutinní kontroly měsíčního tábora v řídicí místnosti a ve skleníku. Po konzumaci nezbytného jídla pak pracují pro své příslušné role. Technici provádějí případné opravy, zatímco vědci provádějí experimenty (např. těžbu regolitu). V průběhu dne se budou konat pravidelné přestávky, aby se snížila psychická zátěž. Téměř všichni členové budou ve dvojici s partnerem, který je bude v průběhu dne doprovázet a zachová jejich duševní pohodu. V průběhu dne budou prováděny další kontroly okolních zařízení, jakmile to bude bezpečné. Ke konci dne pak vysílají signály o pokroku zpět na Zemi, než se opět uloží ke spánku. V průběhu dne mohou probíhat aktivity zaměřené na budování týmu, které slouží jako zábava a ke zlepšení koordinace. Hlavním tématem, které budou výzkumníci na mém měsíci studovat, je využití zdrojů na Měsíci in situ jako prostředek budoucího cestování do vesmíru a kolonizace Měsíce, vlastnosti regolitu (pro zlepšení modelování na domácí půdě).



← Všechny projekty