moon_camp

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.
Mesiac je bohatý na kremík, ktorý sa použije na výrobu ďalších fotovoltaických článkov. Palivové články sú výhodné vďaka schopnosti využívať energiu vo forme kyslíka a vodíka, ktoré sa budú používať aj ako raketové palivo. Ďalším zdrojom energie bude metán vznikajúci z rozkladajúcich sa rastlín.

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.
Udržiavanie vhodnej atmosféry (napr. kyslíka, tlaku, vlhkosti) je riadené automatickými systémami.
Východy sú vybavené vzduchovými uzávermi - dekompresnými systémami, aby sa zabránilo plytvaniu vzduchom, a dekontaminačnými systémami na odstránenie nebezpečného prachu z regolitu.
V priestoroch na spanie používame rastliny na čistenie vzduchu odporúčané NASA, ktoré deaktivujú prípadné škodlivé organické zlúčeniny. Tieto rastliny majú aj psychologický význam.

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


← Všetky projekty