moon_camp

Moon Camp Explorers Galéria 2019-2020

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: Obyvatelia polmesiaca

Francúzske lýceum Charles Lepierre  Lisabon    Portugalsko Tretie miesto - členské štáty ESA a Kanada

Externé prepojenie pre 3d

Popis projektu

Naša mesačná základňa je vybudovaná rovermi v podzemí pred príchodom ľudí na dlhodobý pobyt. Základňa nebude úplne vybudovaná hneď, bude to trvať určitý čas, ale mohla by byť dokončená v priebehu nasledujúcich 10 rokov. Využívanie materiálov z Mesiaca na mieste (In-Situ Resource Utilization) bude nevyhnutné na výstavbu základne a zabezpečenie potrieb našej posádky. Základňa bude chránená pred vonkajšími hrozbami, ako sú mikrometeority, radiácia alebo stlačenie, hrubými stenami z regolitu a zeminy, ktoré vystužia vonkajšie a podzemné moduly. Pomoc 3D tlače a roverov bude nevyhnutná, pretože budú stavať základňu a potrebné nástroje. Okrem toho by sa mohli rozmiestniť vonkajšie nafukovacie autonómne výskumné zariadenia, napríklad teleskop. Stála základňa na Mesiaci by mohla naštartovať výskum ľudského vesmíru vďaka jednoduchším podmienkam na vypúšťanie rakiet a dostatku paliva z elektrolýzy vody na vodík a kyslík.

Kde chcete postaviť svoj mesačný tábor?

Blízko mesačných pólov

Prečo ste si vybrali toto miesto?

Južný pól Mesiaca je najznámejšou oblasťou mesačného povrchu, kde je dôkladne preskúmaný a zmapovaný každý meter štvorcový. Mesiac má sklon svojej osi 1,54 stupňa, čo spôsobuje, že na severnom a južnom póle sa nachádzajú trvalo zatienené oblasti, ktoré obsahujú veľké nánosy ľadu, ako aj oblasti, ktoré obsahujú slnečné svetlo po značnú dobu (napríklad v blízkosti krátera Shackleton), ktoré budú mimoriadne užitočné pre autonómiu základne a navyše aj pre ochranu pred teplotou a radiáciou. Napokon, naša základňa sa bude nachádzať v kráteroch na južnom póle Mesiaca, v blízkosti krátera Shackleton.

Voda
Potraviny
Elektrina
Vzduch

Aby bol na Mesiaci spoľahlivý zdroj vody, voda by sa najprv recyklovala z odpadu z mesačnej základne. Po druhé, tábor sa nachádza na mesačných póloch v blízkosti mesačného ľadu, ktorý sa dá ťažiť a spracovať na vodu. Rovery nájdu a vyťažia ľad pomocou tepelných vrtákov a mikrovĺn, potom by sa voda mohla oddeliť elektrolýzou na kyslík a vodík, použiť v poľnohospodárstve a na ľudskú spotrebu.

Naša základňa bude poskytovať astronautom potravu prostredníctvom zásob privezených zo Zeme a rastlín, ktoré sa na Mesiac dopravia vo forme semien, ktoré budú hydroponicky rásť vo vnútri základne. Jedlo prinesené zo Zeme bude rehydratovateľné a bude sa nachádzať v rýchlo servírovateľných a ľahkých obaloch, ktoré sa dajú opakovane použiť na 3D tlač. Riasy (Chlorella Vulgaris) by posádke poskytli takmer všetky základné vitamíny, aminokyseliny a dostatok lipidov a rastliny, ako sú zemiaky a zelenina, pestované v hydroponickom poľnohospodárstve, by boli vyživované roztokom vody a živín bez použitia akejkoľvek zeminy alebo ťažkých organických hnojív, čím by sa do stravy našich astronautov pridali sacharidy.

Prvotným hlavným zdrojom energie pre našu mesačnú základňu budú jadrové štiepne reaktory s názvom Kilopower. Projekt a vývoj Kilopower vedie NASA a ponúka 1 až 10 kilowattov energie nepretržite počas 12 až 50 rokov, okrem toho sú reaktory ľahké a 4 z nich by mohli ľahko poháňať základňu so 4-člennou posádkou. V konečnej fáze základne a na podporu väčšej posádky by sa mohli nasadiť palivové články, ktoré by na výrobu energie využívali kyslík a vodík z elektrolýzy vody. Na podporu roverov sa však nasadí niekoľko solárnych panelov.

Na zabezpečenie dýchateľného vzduchu pre našich astronautov by hlavným zdrojom bola elektrolýza vody na vodík a kyslík:
2 H2O → 2 H2 + O2 (upozorňujeme, že pri tomto procese sa uvoľňuje dvojnásobné množstvo molekúl vodíka a vodík je tiež vysoko horľavý a výbušný, takže jeho uskladnenie si vyžaduje opatrnejšie opatrenia a viac priestoru). Okrem toho by mohli pomôcť aj riasy (Chlorella Vulgaris) a rastliny, ktoré spotrebúvajú CO2, uvoľňujú kyslík a prirodzene odstraňujú prchavé a kvapalné organické znečisťujúce látky, ako je amoniak alebo benzén, ktoré vznikajú v dôsledku prítomnosti ľudí a strojov v systéme.

Ako plánujete vybudovať svoj mesačný tábor? Aké materiály by ste použili?

Základňa by bola vybudovaná na južnom póle Mesiaca v kráteroch s rovermi. Kruhový rozmiestniteľný modul by bol umiestnený vo vnútri krátera a zakrytý mesačným prachom, potom by sa pripojili ďalšie dva moduly a opäť by sa zakryli, posledný kopulovitý modul by bol umiestnený, ale tentoraz by bol chránený 3d tlačenou stenou z pasty vyrobenej z regolitu spojenou so vzdušnými uzávermi vedúcimi von. To isté by sa postavilo v ďalšom blízkom kráteri prepojenom nafukovacím rúrkovým modulom. Výťah umožňuje prechod medzi jednotlivými poschodiami. Hlavným materiálom je hliníková zliatina, ktorá s regolitom udržiava v interiéri tlak.

Prostredie Mesiaca je pre astronautov veľmi nebezpečné. Vysvetlite, ako ich váš mesačný tábor ochráni.

V podzemnej mesačnej základni budú astronauti chránení pred vonkajšími hrozbami, ako sú mikrometeority, úlomky, extrémne teploty a radiácia. Tábor zabezpečuje dýchateľný vzduch, podporuje všetky potreby posádky a chráni ju pred mesačným prachom, ktorý by po dlhodobom vystavení zničil pľúca a mozgové bunky. Aby sa predišlo tomuto problému, astronauti vykonávajú rutinný dohľad a skafandre sa automaticky čistia pred opustením vzduchových komôr.

Opíšte deň na Mesiaci pre jedného z astronautov vášho Moon Campu

Bežný deň našich štyroch astronautov vyzerá tak, že sa zobudia skoro a majú hodinu na to, aby sa najedli, umyli, vyčistili si zuby a pripravili sa na ráno. Potom, po obdržaní svojho rozvrhu riadiacim strediskom cez noc, sa každý astronaut usadí k prideleným úlohám, buď bude vykonávať experimenty, kontrolovať vybavenie, zbierať plodiny a riasy, riadiť exteriérové rovery pre rôzne misie, viesť astronomický výskum a tak ďalej. Okolo 13:00 - 14:00 hod. astronauti spoločne alebo sami obedujú a potom pokračujú v plnení svojich úloh. Popoludní musí posádka vykonať údržbu základne, strojov a systémov, aby sa uistila, že všetko funguje a je vyčistené, pretože aj mesačný prach môže preniknúť na základňu cez skafandre EVA a stať sa vážnym zdravotným problémom. Gravitácia na Mesiaci je 1/3 gravitácie na Zemi, takže astronauti musia cvičiť, aby si udržali svalovú a kostnú hmotu, a preto tím venuje aspoň 1 hodinu na cvičenie. 

Približne o 2:00 hod. môže tím zjesť večeru a potom má voľný čas na kontakt so svojimi blízkymi a oddych pred konečným spánkom. 

Posádka sa musí každý týždeň hlásiť v riadiacom stredisku a niekedy môže mať konkrétne úlohy, ako je EVA alebo udalosti, napríklad slávnostný prechod velenia alebo prenos z Mesiaca na Zem, ktoré sú vopred naplánované. Mimo každodennej rutiny sú povinné zdravotné prehliadky a môžu sa venovať kolektívnym aktivitám (sledovanie filmu, ...).


← Všetky projekty