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: Základna SPSE

SPŠE a VOŠ Pardubice  Pardubice    Česká republika 17 až 18 let

Externí prohlížeč pro 3d projekt

Popis projektu

[42]

Popište svůj projekt Moon Camp.

Hlavním cílem našeho projektu je vybudovat na Měsíci udržitelnou stanici, která bude schopna přinášet užitečné vědecké výsledky. Až 12 astronautů pracujících na naší základně bude zkoumat povrch Měsíce. Minerály a půdy nalezené na Měsíci by mohly být využity ke zlepšení stávajících materiálů, které se používají na Zemi. Druhou oblastí vědeckého výzkumu je chování lidského těla v podmínkách Měsíce. Další zásadní výzkumnou činností je zkoumání, jak v podmínkách Měsíce efektivně a rychle pěstovat rostliny. V neposlední řadě je cílem překonání obtížných technických výzev. Během procesu navrhování měsíčního tábora máme na paměti využití nejnovějších technologií, které by mohly být použity při stavbě našeho měsíčního tábora. Veškerý výzkum prováděný v našem Měsíčním táboře může být využit pro budoucí vesmírné mise na Mars a dále.

Kde chcete postavit svůj měsíční tábor?

Ideálním místem pro náš měsíční tábor je kráter Shackleton. Stěny kráteru představují určitou ochranu před meteority. Dalším faktem, který nás vedl k tomuto rozhodnutí, je, že vrcholky kráteru jsou po většinu času pod přímým slunečním světlem, což znamená, že je to ideální místo pro solární panely, které budou vyrábět dostatek energie. Za druhé tyto vrcholy zajišťují menší teplotní nestabilitu, která snižuje teplotní rozdíly. Dalším důvodem pro výběr tohoto kráteru je blízká poloha hory Malapert, která by mohla být v budoucnu využita jako hlavní bod pro radiostanici pro budoucí osídlení, protože je ze Země neustále viditelná.

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

Během procesu navrhování našeho měsíčního tábora jsme zvažovali potřebu snížit množství materiálu potřebného k dopravě na Měsíc. To znamená, že náš Měsíční tábor bude postaven z mnoha materiálů, které se nacházejí na Měsíci. Proces stavby se bude skládat ze dvou částí. Nejprve automatická vozítka vyhloubí velkou díru na povrchu Měsíce. Z vykopaného regolitu budou pomocí 3D tiskáren vytvořeny stěny naší stanice. Problém s 3D tiskem podlah bude vyřešen instalací plechů, které budou sloužit jako podpora pro 3D tisk. To znamená, že 3D tiskárna nebude muset tisknout další podpěry. Na podobném principu bude vytvořena i část, která se nachází nad zemí. Systém podpůrných konstrukcí bude pod tlakem a bude sloužit jako podpora pro 3D tisk.

Voda
Potraviny
Elektřina
Vzduch

Většina vody vznikne z tajícího ledu v podpovrchových vrstvách měsíčních kráterů. Vozítka naleznou led, který bude vykopán. Led bude dopraven do měsíčního tábora, kde ho specializovaná zařízení roztaví a zbaví toxických látek. Dalšími zdroji vody budou výpary z dechu astronautů a voda recyklovaná z odpadu. Veškerá vyprodukovaná voda bude skladována v nádržích na vodu umístěných v nejnižším patře.

Veškeré potraviny se budou pěstovat v našem skleníku v nejnižším patře. Aby byl náš skleník efektivní, je nezbytné mít geneticky modifikované rostliny, které budou schopny rychle růst v nižší gravitaci. Rozhodli jsme se pěstovat různé druhy zeleniny, abychom zabránili tomu, že astronauti budou většinu času jíst stejné jídlo. Ve skladu je dostatek místa pro potraviny odebrané ze Země. Skleník může zajistit až 70 procent potravin pro astronauty. To závisí na počtu astronautů žijících v našem měsíčním táboře.

Náš měsíční tábor bude využívat energii ze solárních panelů, protože je to nejbezpečnější a nejjednodušší způsob výroby energie. Vybudování uhelné elektrárny by vyžadovalo přivézt spoustu materiálu a kyslíku, což by zvýšilo náklady na Měsíční tábor. Solární panely nepotřebují žádné další palivo a váží mnohem méně než uhelné elektrárny. Na Měsíci také nelze použít větrné turbíny, protože zde není atmosféra. Na energii ze Slunce bude závislý nejen Měsíční tábor, ale také vozidla, jako jsou rovery a měsíční přistávací moduly, budou využívat elektřinu ze solárních panelů.

Vzduch v našem měsíčním táboře se vyrábí dvěma postupy. Prvním z nich je elektrolýza vody, jejímiž produkty jsou dýchatelný kyslík a vodík, které by mohly být použity jako palivo pro přistávací moduly na Měsíci. Dalším zdrojem vzduchu je fotosyntéza prováděná rostlinami ze skleníku. Pokud sečteme množství vyprodukovaného kyslíku, mělo by stačit všem astronautům k dýchání.

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.

Nejdůležitější části našeho měsíčního tábora se nacházejí pod zemí. To zajišťuje skvělou ochranu před meteority i radiací. Kromě ochrany před měsíční zemí má náš měsíční tábor tři samostatné východy - dva hangáry a jedny dveře do přechodové komory. Hlavní velké dveře přechodové komory zajišťují, že do depa roverů budou moci vjet všechny typy roverů. Pokud by tyto dveře byly zničeny zásahem meteoritu, zbývající dva hangáry by stále umožňovaly astronautům únik. Hangáry umístěné pod zemí budou chránit měsíční přistávací lodě, které mohou být v případě nouze použity jako záchranné lodě. Náš měsíční tábor je také připraven na ztrátu tlaku nebo únik vzduchu, protože každé patro je odděleno dveřmi přechodové komory, které budou v nouzových situacích použity k ochraně astronautů.

Popište den na Měsíci pro posádku astronautů z Moon Campu.

Pro zajištění maximálního využití potenciálu našeho měsíčního tábora je nezbytné rozdělit astronauty do dvou pracovních posádek. Program posádky začíná komunikací s centrálou ze Země, která zašle možné nápady na výzkum nebo poskytne další informace, například předpokládaný čas příletu přistávacího modulu. Pro komunikaci budou astronauti používat počítače umístěné v prvním patře pod povrchem. Poté bude následovat snídaně. Po snídani dostane každý astronaut úkol, který bude muset splnit. Jedním z možných úkolů je kontrola systémů Moon Campu, roverů nebo landerů, které jsou klíčové pro podporu vědeckého výzkumu a bezpečnost astronautů. Další důležitou prací, kterou je třeba vykonat, je zkoumání minerálů a půdy nalezených během měsíčních procházek. To lze provádět v plně vybavené laboratoři, která je určena pro geologický výzkum. Výsledky tohoto výzkumu by mohly vést k obrovskému zlepšení materiálů, které denně používáme na Zemi, nebo ke zlepšení samotného měsíčního tábora. Dalším možným úkolem je provádění procházek po Měsíci s využitím našich skafandrů určených k ochraně astronautů na povrchu Měsíce. Cílem měsíčních procházek je nalezení nových půd, průzkum měsíčních kráterů a hledání dalšího zdroje vody. Při měsíčních procházkách je žádoucí používat rovery, které by mohly astronautům pomoci s přenášením nalezených materiálů. Součástí pracovního bloku by mohlo být také sázení nových plodin a sklízení vypěstovaných plodin ve skleníku. Všechny tyto druhy úkolů se budou provádět až do oběda, který se bude podávat uprostřed pracovního dne. Po obědě bude následovat další pracovní blok, který bude zahrnovat stejné úkoly jako dopolední blok. Po přibližně pěti hodinách odpoledního pracovního bloku bude čas na cvičební aktivity, které pomohou udržet kondici astronautů v nižší gravitaci. Astronauti si mohou zacvičit na bench pressu, s činkami nebo použít fitness spinner. Pro případ zranění při cvičení nebo jiné aktivitě je na každém patře umístěna lékárnička. Astronauti budou mít samozřejmě možnost přátelsky si popovídat s ostatními astronauty ve společenské místnosti během cvičebního bloku nebo po něm. Posledním bodem astronautova dne je večeře, jejíž součástí bude čerstvá zelenina vypěstovaná ve skleníku Moon Campu. Po večeři se s druhou posádkou vymění pracující posádka a celý proces zopakuje další posádka.



← Všechny projekty