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: Projekt Sequana

Cowes Enterprise College  Cowes    Spojené království 15 až 16 let První místo - členské státy ESA a Kanada

Externí prohlížeč pro 3d projekt

Popis projektu

[42]

Popište svůj projekt Moon Camp.

Náš měsíční tábor je navržen jako první základna na Měsíci pro průzkum a vědecký a infrastrukturní rozvoj a je navržen tak, aby byl obyvatelný po celou dobu měsíčního cyklu. Při použití lávové trubice k ochraně nebude zařízení vyžadovat velké množství výkopů ani těžké radiační stínění ze Země. Základna je rozdělena do různých sekcí, z nichž každá má svůj vlastní účel a vybavení, jako je lékařská nebo hydroponická léčba, z nichž druhá bude přidávat živiny do vody jdoucí do hydroponických zálivů, a také využívat experimentální akvaponický systém, aby se zjistilo, jak se na Měsíci vyvíjejí ryby jako potenciální zdroj potravy. Základna je navržena tak, aby měla přístup k místním zdrojům, jako je led z kráterů a kovy a další zdroje na povrchu. Projekt je navržen tak, aby fungoval jako základna pro další rozšiřování základny, což by umožnilo početnou posádku a více zdrojů.

Kde chcete postavit svůj měsíční tábor?

Základna na Měsíci se bude nacházet v blízkosti severního pólu. Rozhodli jsme se, že je to nejlepší místo, protože v blízkosti severního pólu Měsíce se nacházejí krátery, na jejichž dně je vodní led. Led lze z kráterů těžit a přivážet na základnu. Blízkost severního pólu znamená, že žádné vozidlo, které se ke kráterům vydá, nebude muset cestovat daleko. Než se vrátí na základnu, bude led těžit.
Naše základna bude pravděpodobně v kráteru Philolaus, protože se předpokládá, že se zde nacházejí lávové roury. Blíže k pólům zůstává slunce na obloze téměř trvale, takže sluneční energii lze využívat neustále. Základnu chceme vybudovat v lávové rouře, protože ji ochrání před radiací a mikrometeority. Pokud budou lávové roury objeveny severněji, využijeme je místo nich.

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

Pro stavbu základny bychom posílali modulární díly pomocí nákladních raket. Z těchto dílů by se pak stavěly různé konstrukce a vozidla. Podlaha základny bude zkonstruována z trojúhelníkových panelů vyrobených z hliníku se šestihranným jádrem, aby byla zachována pevnost, ale snížila se hmotnost, a tím se snížily náklady. Stěny budou vyrobeny z hliníkových sloupů, zformovaných do kopule, a třívrstvého plastového plátna, aby bylo možné pomocí senzorů zjistit případné netěsnosti a identifikovat, která vrstva (vrstvy) byla proražena. Vozidla budou nahoru vyslána po částech, které se dají snadno sestavit, díly musí být dostatečně robustní pro další používání bez oprav, opravy vozidel však budou uchovávány v přístřešku na povrchu, který bude vyroben z kovových panelů zaslaných ze Země. Nádrže a další vnější vybavení budou nahoru posílány po částech a sestavovány na Měsíci.

Voda
Potraviny
Elektřina
Vzduch

Po zřízení základny poletí raketa s výsypným zařízením po suborbitální trajektorii ke kráterům s ledem na dně a přistane v kráteru. Led bude vytěžen a uskladněn v radiálních odnímatelných nádržích. Po návratu na základnu bude led vyložen do velké kovové nádrže. Během lunárního dne se nádrž zahřeje díky tepelné energii Slunce. Jak bude led tát, voda bude klesat na dno nádrže. Voda bude stékat zakopaným potrubím do čerpací stanice, aby ji bylo možné na základně používat.

Potraviny budou pěstovat botanici v hydroponických zálivech. Hydroponii budou tvořit řady trubek, které budou mít otvory každých 457,2 mm. Trubky budou na kolejnicích, aby je bylo možné přesouvat a dostat se k dalším řadám. Budeme pěstovat sójové boby kvůli bílkovinám, vápníku a tukům; sladké brambory kvůli sacharidům a vitaminu A; kachny/kachní vejce kvůli bílkovinám, vitaminu B a D; papriky kvůli vitaminům C a E a růžičkovou kapustu kvůli vitaminu K. Kachny musí mít genetickou rozmanitost, takže se budou odebírat neoplozené vaječné buňky. K dispozici bude kuchyň pro přípravu potravin.

Přes den se bude využívat solární energie. Panely jsou potřebné k napájení celé základny a také k nabíjení baterií na noc. Aby měla základna v noci dostatek energie, musí se používat kombinace zdrojů energie. Řešením je použití vodíkových palivových článků, které během dne elektrolyzují vodu a přeměňují ji na H2 a O2, ty lze spalovat a uvolňovat tak energii. Dalším řešením je RTG (Radioisotope-Thermal-Generation), ale vzhledem k záření, které produkuje, to není nejlepší. Lidské exkrementy by se mohly rozložit na metan a spalovat pro výrobu energie.

Počáteční zdroj kyslíku bude dovážen ze Země. Kyslík získáme elektrolyzací vody. Tímto procesem vznikne také plynný vodík, který lze následně znovu použít ve stejném procesu. Vodu získanou roztavením měsíčního ledu budeme elektrolýzovat. Částečné množství kyslíku bude získáno ze sloučenin, které se nacházejí v měsíčních rudách, mezi něž patří oxid hlinitý, oxid železitý, oxid titaničitý, oxid sodný atd. Dusík bude pravděpodobně nutné dovážet ze Země.

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.

Měsíční tábor bude chránit před nebezpečím vesmíru, protože je postaven v lávové rouře. To poskytne ochranu před mikrometeority, extrémními teplotami a ionizujícím zářením ze Slunce a hlubokého vesmíru. Bude zde umělý denní a noční cyklus, což zajistí, že se rostliny/živočichové budou chovat normálně a členové posádky nebudou mít rušený spánek. Stěny budou obsahovat stabilní hladinu kyslíku a vlhkosti, aby všechny organismy měly prostředí pro přežití. Aby se nezhoršilo duševní zdraví posádky, bude zachován kontakt mezi přáteli a rodinou a každá osoba bude mít povolen jeden kilogram osobních věcí. Cvičební stroje zajistí, aby se svaly a kostní struktury posádky nerozpadly kvůli nedostatku gravitace. Aby statická elektřina generovaná nabitými částicemi nepoškodila elektrická zařízení, bude základna uzemněna na povrchu Měsíce.

Popište den na Měsíci pro posádku astronautů z Moon Campu.

Posádka má střídavý režim spánku, takže v případě nouze jsou alespoň dva členové posádky vzhůru. Každý člen se po probuzení umyje a nasnídá, poté začne pracovat na svých úkolech každý člen posádky bude mít více rolí, které bude plnit, a na misi budou dva odborníci na danou práci, kteří budou vzhůru, zatímco ostatní budou spát. Posádka bude monitorovat systémy po celé základně, aby zajistila, že se žádný systém kriticky nebo jinak nepoškodí. Pokud se nějaká součástka nebo systém porouchá, pak technici odvezou systém nebo stroj do strojovny, pokud se nachází v rámci základny, nebo do kůlny, kde bude zařízení uskladněno, aby se závady vyžádaly a poškozené předměty mohly dále sloužit misi, pokud budou předměty poškozeny tak, že je nebude možné opravit, pak budou poslány náhradní. Posádka také převeze materiály sklizené harvestery dolů do hutě, kde je metalurg posádky, který bude jeden, zpracuje a zušlechtí na užitečné suroviny a kyslík, protože většina rud je na Měsíci ve formě oxidů kovů. Botanici budou provozovat hydroponické a akvaponické systémy, aby zajistili, že základna bude mít dostatek potravin, nicméně vyprodukované potraviny pravděpodobně nebudou stačit k úplné soběstačnosti, a tak budou vyžadovat dodávky potravin ze Země, což však vzhledem k pěstování potravin prodlouží dobu mezi zásobovacími loděmi. Posádka bude provádět vědecké experimenty ve svém oboru, aby lépe poznala Měsíc, například jeho geologickou stavbu nebo vliv nízké gravitace na živé organismy. Tento výzkum pomůže zlepšit naše chápání toho, jak vytvořit na Měsíci udržitelnou základnu, a způsobů a místních zdrojů, které by mohly být využity, k rozšíření základny a zvýšení její populace. Posádka by také mohla zkoumat výhody a nevýhody průmyslu a těžby zdrojů na Měsíci pro budoucí využití při budování velké měsíční základny nebo osady. Posádka by také mohla později v rámci projektu vybudovat nová zařízení zaslaná ze Země nebo postavená ze zdrojů a zařízení na Měsíci. Před lunární nocí posádka vyhodnotí zdroje a energii uložené v základně. Během noci bude sledovat hladinu vodíku a v případě potřeby vypne některé systémy, aby zajistila, že si základna zachová energii pro kritické systémy, jako je podpora života.



← Všechny projekty