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: MVP

Edith-Stein-Schule  Darmstadt    Německo 17 až 18 let Třetí místo - členské státy ESA a Kanada

Externí prohlížeč pro 3d projekt

Popis projektu

[42]

Popište svůj projekt Moon Camp.

Náš Moon Camp je praktická a rozšiřitelná základna pro dvě až tři osoby. Bylo pro nás důležité přistupovat k úkolu s novými tvůrčími přístupy, ale vždy zůstat v mezích možností. Chtěli jsme také maximálně efektivní konstrukci základny, která je postavena z mála zdrojů, ale zároveň chrání astronauty. Naše měsíční základna se zaměřuje také na využití zdrojů in situ (ISRU), což jasně ukazuje její umístění a použitý stavební materiál. Chtěli jsme ale také přehodnotit způsob budování základny pomocí našich táborových nástavců v rámu dveří. Nejdůležitějším bodem je zdraví astronautů, a proto jsme integrovali ústupové prostory, přirozené světlo a vytvořili tak zdravý životní styl pro naše astronauty.

Kde chcete postavit svůj měsíční tábor?

Měsíční tábor bychom postavili na jižním pólu Měsíce. Vhodným místem by byl okraj kráteru Shackleton, protože tam by byl 80-90% osvětlen slunečním světlem. To by nám zaručilo energii. Zároveň bychom měli přístup k jednomu z největších zdrojů vody na Měsíci. Také teplota nedosahuje denních teplotních extrémů rovníkových šířek. To by umožnilo delší expedice a více možností pracovat venku na měsíčním povrchu. Ledovec by se mohl rozpouštět a snad by se z něj dala pít voda. Z vody by se také dal oddělit kyslík a vodík a použít je na dýchatelný vzduch a palivo. To by bylo dáno komunikací, protože astronomické rádiové vlny tam mohou vystupovat v použitelných frekvencích. Rudy mohou poskytnout další možnosti pro 3D tisk. Nakonec by toto místo bylo mřížové a poskytovalo by krásný pohled na Zemi.

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

Výše zmíněná výstavba naší základny proběhne ve dvou fázích. V první fázi vše probíhá automaticky a pomocí robotů. Při prvním postupu přijede robot s 3D tiskárnou a přiveze několik "kapek". Tyto bloby jsou nafukovací kopule s tenkou membránou a integrovaným ventilačním systémem. Mobilní robot 3D-printer připraví směs měsíčních hornin a vytvoří pevný a ochranný povlak. Je důležité poznamenat, že oblast 3D-tisku je postavena mírně peróně. Ve druhé fázi přistávají astronauti v přistávacím modulu, na kterém jsou připevněny 3 "rámy dveří". Ty lze demontovat a tvoří přímý tubus k přistávacímu modulu a jsou s ním vzduchotěsně spojeny. Pomocí elektrického mechanismu lze okraje dveřních rámů zahřát, načež se odstraní porézní vrstva 3D-tiskárny. To umožňuje přímé a vzduchotěsné spojení s bloby.

Voda
Potraviny
Elektřina
Vzduch

Jak již bylo řečeno, rozhodli jsme se postavit měsíční tábor na okraji kráteru Shackleton. Co se týče vody, chtěli jsme zmrzlou vodu filtrovat, aby rozmrzla, a začlenit ji do vodního systému. Jako první řešení chceme do vodního systému sami přidat vodu, kterou jsme si opatřili v kráteru. Voda pak bude splachována do recyklačního zařízení. Jako dlouhodobé řešení chceme instalovat čerpací systém, který vodu rozmrazí, přefiltruje a přečerpá. Pokud by se vyskytly nějaké problémy s počátečním zásobováním, mohl by nám pomoci Moon Rover.

Potravinový systém je také dynamický. Na začátku se tedy spotřebovávají potraviny, které byly přivezeny. Ale jakmile to bylo možné, přešli jsme na domácí potraviny. Konkrétně chceme hospodařit v blobu vertikálního zemědělství. Se semeny, která jsme si přivezli s sebou, ale vyráběli bychom směs půdy, která by doplňovala měsíční prach o potřebné minerály. K překonání jednotvárnosti jídla bychom použili 3D tiskárnu potravin, která dokáže připravit různé pokrmy s kořením a texturou. Tímto způsobem chceme udržet morálku posádky, ale také vytvořit rutinu.

Jako energetický systém bychom se chtěli pokud možno vyhnout jaderné energii, abychom se vyhnuli zbytečnému záření. Kromě toho chceme vyrábět obnovitelný zdroj energie prostřednictvím solárních panelů, které postavíme na okraji kráteru Shackleton. Tímto způsobem získáme výhody jižního pólu a budeme mít 90% slunečního svitu za rok. Součástí systému jsou však i baterie. Ty lze použít pro měsíční vozítko nebo robota s 3D tiskárnou. Získaná energie se také využívá pro efektivní LED osvětlení zemědělského blobu, ventilační systém a systém recyklace vody.

Vzduchový systém je integrován do všech blobů od začátku lunární mise. Tímto způsobem je lze nafouknout a připojit ke kyslíkovému systému v přistávacím modulu prostřednictvím trubek. Jako ventilační a filtrační systém chceme ve větším měřítku realizovat experiment MOXIE (Mars Oxygen ISRU Experiment), který je rovněž plánován pro Perseverance Rover. Ten bude zpracovávat degenerovaný oxid uhličitý astronautů na malé množství čistého kyslíku. Chceme ale samozřejmě využívat i běžné klimatizační systémy, jaké se používají na ISS.

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.

Naši základnu pokryjeme vrstvou měsíčního prachu vytištěnou na 3D tiskárně. Ta nás ochrání před radiací a nárazem meteoritického deště. Zároveň máme přirozenou izolaci, která nás ochrání před extrémními výkyvy teplot. Horní část našeho měsíčního modulu bude vybavena stejnou izolací jako Mezinárodní vesmírná stanice, takže i tam budeme chráněni před radiací. Pokud by tuto část poškodil meteorit, můžeme spodní polovinu přistávacího modulu použít jako protipovodňovou bránu. V případě poškození by 3D-printrobot mohl vrstvu opravit nebo by astronauti mohli provést opravy např. na horní části landeru. Rudy by mohly pomoci při výrobě náhradních dílů nebo ochrany pro další rozšíření. Sklo v landeru i v roveru se musí osvědčit jako bezpečné. Jako referenci bychom mohli použít stávající skla, jako je Cupola.

Popište den na Měsíci pro posádku astronautů z Moon Campu.
Den na Mooncampu začíná v "Hlavním blobu", kde najdete lůžka "moonautů". Po probuzení se mohou moonauti osprchovat, zajít si na toaletu nebo si vyčistit zuby u koupacích prvků ve "Společenském blobu". Po této ranní rutině si obyvatelé mohou vzít nějaké jídlo z "Farm Blobu" a mají možnost si ho připravit v kuchyňském prvku v Hlavním blobu nebo mohou sníst zásoby přímo v Komunitním blobu. Po dokončení snídaně si mohou zacvičit v některém z fitness prvků v komunitním blobu. Pokud je venku teplota příznivá pro život, mohou podniknout výpravu, aby naplnili nádrže s vodou nebo získali nějaké vzorky měsíčního povrchu, vody, rudy nebo jakékoli zajímavé věci, které najdou. S výpravou by také mohli instalovat dalekohledy nebo provést nějaké opravy. Když se vrátí na svou základnu, mohou provést nějaký výzkum vzorků, které předtím získali. Po tomto velkém množství práce mají moonauti volný čas, který mohou využít k hraní šachů, k povídání si s příbuznými nebo k vychutnávání neuvěřitelného výhledu z modulu. Když jsou s tím hotovi, musí si obstarat další jídlo, a to stejným způsobem jako předtím. Jakmile skončí, musí pracovat na rozšířeních, jako je systém vodních čerpadel. Také musí dělat věci jako údržbu životně důležitých systémů, např. odlučovače vody. V rámci teambuildingových aktivit musí dělat něco jako hrát "moonball" nebo šachy. Pokud by to nebylo součástí každodenní rutiny, nebylo by pro obyvatele snadné přežít. Když den skončí, musí dostat večeři jako každé jídlo předtím. Než jdou spát, mají chvíli soukromí. V tomto čase si mohou číst knihu, fotografovat nebo se učit hrát na hudební nástroj. Všechny osobní věci jsou uloženy v lůžkových částech hlavního blobu. Nakonec mohou ve své posteli najít svůj sen o vesmíru a začít další das s novou silou. Základna má integrovaný výstražný systém, který se zapne, pokud se objeví nějaké nebezpečné nebezpečí. Pokud nastane velmi nepravděpodobný případ, že by museli základnu evakuovat, mohou se pomocí přistávacího modulu odpojit a odletět se zbytkem paliva zpět na Zemi. Pokud to nebude možné, mohou s vozítkem prchnout na místo, kde je může vyzvednout jiná mise.



← Všechny projekty