Moon Camp Explorers Galéria 2020-2021
V hre Moon Camp Explorers je úlohou každého tímu navrhnúť 3D kompletný mesačný tábor pomocou programu Tinkercad. Musia tiež vysvetliť, ako budú využívať miestne zdroje, chrániť astronautov pred nebezpečenstvom vesmíru a opísať obytné a pracovné priestory.
Tím: Základňa Moon Base Kernel
Základná škola Michala Byliny č. 310 Varšava Poľsko 14 Prvé miesto - členské štáty ESA
Externé prepojenie pre 3d
Popis projektu
Názov nášho tábora, Moon Base Kernel, naznačuje úlohu, ktorú zohráva. Bude "semienkom" pre väčšie stanovištia v budúcnosti. Okrem intenzívneho skúmania Mesiaca a vesmíru je cieľom tohto tábora štúdium adaptácie života na Mesiaci. Druhým cieľom je získať prvky a materiály pre Zem. Posádku tvorí päť ľudí. Každý z nich má niekoľko špecializácií potrebných na to, aby takáto skupina ľudí mohla fungovať samostatne. Rozhodli sme sa pre projekt, ktorý si nevyžaduje pokročilé práce na Mesiaci. Dôležitým aspektom nášho projektu je jeho modularita. Spoliehame sa na opakovateľné komponenty umožňujúce jednoduché rozširovanie a modifikáciu modulov. Geometrický tvar modulov zabezpečuje mechanickú stabilitu. V snahe nájsť rovnováhu medzi dostatočne veľkým úžitkovým priestorom a množstvom materiálov použitých na stavbu sme navrhli kompaktnú konštrukciu. Vďaka tomu je ľahké udržať stabilné atmosférické podmienky na bývanie. Nebezpečné zariadenia (napr. RTG) sú umiestnené mimo tábora. Najdôležitejším aspektom je bezpečnosť. Tábor je pokrytý asi 1 m hrubým regolitom. Ten chráni pred žiarením, meteoritmi a možnými teplotnými zmenami. Každý modul je vybavený systémami na monitorovanie stavu. Moduly sú spojené dvojitými dverami a disponujú individuálnymi systémami núdzovej podpory života. Spojenie s vonkajším prostredím sa realizuje prostredníctvom dokov a vzdušných zámkov (1 technický a 2 pre astronautov), ktoré slúžia aj ako garáže pre vozidlá. Umelá gravitácia sa realizuje pomocou elektromagnetických cievok a permanentných magnetov v obuvi. Napájanie elektromagnetov je spínané magnetickým poľom v blízkosti topánky. |
|||
Kde chcete postaviť svoj mesačný tábor?
Blízko mesačných pólov Prečo ste si vybrali toto miesto?
Vybrali sme si kráter v blízkosti južného pólu. Hlavným dôvodom je objavenie prítomnosti ľadu v tejto oblasti. Vnútro kráterov obsahuje tenšiu vrstvu voľného regolitu. Takáto oblasť bude jednoduchšia na prípravu staveniska a menej problematická v prípade pristávacích modulov (napr. rozfúkanie prachu). Uprednostňujeme miesta v blízkosti svahu krátera, aby sme mali prístup do oboch oblastí - trvalo zatienených aj vystavených slnečnému žiareniu. Takéto lokality nám poskytnú blízkosť ľadu a možnosť využívať fotovoltaiku. Blízkosť okraja krátera umožní prieskum oblasti za ním. Ako plánujete vybudovať svoj mesačný tábor? Aké materiály by ste použili?
Prvé práce budú vykonávať roboty bez posádky. Budú pripravovať terén pre budovy. Prvé moduly sa budú stavať pomocou stavebných prvkov dodaných zo Zeme. Aby sa minimalizovala hmotnosť prepravovaných materiálov, navrhujeme, aby sa steny vo vnútri vyplnili regolitom. V ďalšom kroku budú časti konštrukcií vyrobené z hmoty získanej z regolitu. Je bohatý na chemické prvky, ako je kyslík, kremík, železo, vápnik, hliník, horčík a titán. Bude možné vyrábať komponenty pre vývoj táborov. Na tento účel sa použijú všetky možné metódy (chemické a tepelné spracovanie, 3D tlač, CNC stroje). Vysvetlite, ako váš mesačný tábor poskytne astronautom:
|
|||
Voda
|
Potraviny
|
Elektrina
|
Vzduch
|
V počiatočnej fáze osídľovania sa voda bude dopravovať zo Zeme. Na fungovanie základne je však potrebné veľké množstvo vody. Preto sa v ďalšej fáze získa voda z ľadu vyťaženého na Mesiaci. Bude sa skladovať vo forme kyslíka a vodíka vyrobeného z vody elektrolýzou. Použitá voda sa čistí a opätovne používa. Ďalšími zdrojmi vody sú biologické odpady vytvorené človekom (napr. v súčasnosti sa recykluje približne 80% vody na ISS). Akvárium slúži na štúdium správania vodných živočíchov na Mesiaci a zároveň slúži ako zásobáreň vody. |
Zo Zeme sa budú dodávať tieto produkty: lyofilizované potraviny (rastlinného a predovšetkým živočíšneho pôvodu), základné zložky potrebné pre správne fungovanie ľudského organizmu (vitamíny, aminokyseliny, minerály, bielkoviny, vláknina, sacharidy atď.) a zlúčeniny bohaté na dusík, ktoré sú nevyhnutné pre pestovanie rastlín. Miestnymi zdrojmi potravín budú botanická záhrada (aeroponické a hydroponické plodiny) a akvárium (riasy, mäkkýše a iné vodné organizmy). Tie sa budú využívať aj na štúdium adaptácie vybraných druhov vďaka ich odolnosti voči drsným podmienkam. Ďalším riešením je inovatívna metóda 3D tlače mäsa rastlinného pôvodu. |
Naša základňa má tri základné zdroje energie: fotovoltaickú elektráreň, rádioaktívny termoelektrický generátor a palivové články ako záložný alebo dočasný zdroj (z bezpečnostných dôvodov sú umiestnené mimo základne). Prebytočná energia sa bude uchovávať vo vysokoúčinných batériách. |
Kyslík sa bude extrahovať z vody a uskladňovať v nádržiach. Dusík sa musí dodávať zo Zeme, pretože na Mesiaci ho nie je dostatok. Tábor je vybavený systémami na získavanie oxidu uhličitého alebo jeho presmerovanie na pestovanie rastlín. |
Opíšte deň na Mesiaci pre jedného z astronautov vášho Moon Campu
Vzhľadom na ľudský denný rytmus je dĺžka dňa v tábore rovnaká ako pozemský deň, t. j. 24 hodín. Veliteľa sme si vybrali kvôli jeho pomerne zodpovednému postaveniu. Predpokladáme rozdelenie dňa na tri približne rovnaké časti: (1) spánok, (2) jedlo, odpočinok, cvičenie, (3) pomoc posádke, ťažšie a ľahšie práce. Príklad podrobného denného rozvrhu veliteľa: 8.00 budíček / príprava na deň 8.30 telesné cvičenia (1 hodina) 9.30 ranná toaleta 10.00 raňajky (1 hodina) 11.00 kontrola parametrov tábora 11.30 spolupráca s obsluhou robota (1 hodina) 12.30 kontrola parametrov workshopu (1 hodina) 13.30 obed (1 hodina) 14.30 odpočinok 15.00 rozhovor s lekárom/psychológom o stave posádky 15.30 spolupráca s botanikom na výskume (1 hodina) 16.30 kontrola parametrov recyklačných systémov 17.00 kontrola parametrov rádioteleskopu 17.30 stretnutie tímu 18.00 kontrola parametrov tábora 18.30 večera 19.00 odpočinok / napr. šachová hra s programátorom (1 hodina) 20.00 kontakt so základňou na Zemi (1 hodina) 21.00 telesné cvičenia (1 hodina) 22.00 kontrola parametrov tábora 22.30 večerná toaleta 23.00 relaxácia / masáž v kresle 23.30 príprava na spánok |