moon_camp

Moon Camp Pioneers Galéria 2020-2021

Úlohou každého tímu v projekte Moon Camp Pioneers je navrhnúť 3D kompletný mesačný tábor pomocou aplikácie Fusion 360. Musia tiež vysvetliť, ako budú využívať miestne zdroje, chrániť astronautov pred nebezpečenstvom vesmíru a opísať obytné a pracovné priestory.

Tím: IESS FOR SPACE

EURÓPSKA STREDNÁ ŠKOLA I.E.S.S.  Reggio Emilia (RE)    Taliansko 17

Externý prehliadač pre projekt 3d

Popis projektu

Projekt *PHILOL-HOUSE* obsahuje pokročilé technológie, ktoré pomôžu astronautom vytvoriť najlepšie prostredie na život a vedecký výskum na vysokej úrovni.
Náš tím sa bude podieľať na štúdiu mesačného prostredia, ako aj na hĺbkovej analýze zloženia pôdy a dopadu svetla. Okrem toho sa naša misia zameria na výskumy týkajúce sa dostupnosti vody, zásob vody a teploty prostredia. Okrem toho budeme skúmať vývoj toho, čo sa stane skutočnou lunárnou osadou určenou na neobmedzené obývanie v budúcnosti.
Základňa sa bude nachádzať v blízkosti severného pólu v lávovej rúre v kráteri Philolaus. Táto strategická poloha umožní astronautom využívať slnečné svetlo (pomocou solárnych panelov a palivových článkov) a bohaté zásoby vody. Tým, že je základňa pod zemou, bude tiež schopná chrániť našich astronautov pred mnohými rizikami; okrem iného základňa ponúka úkryt pred meteoritmi a žiarením.
Osada bude pozostávať zo štyroch hlavných objektov, z ktorých každý bude rozdelený na dva priestory: hornú časť zodpovedajúcu obytnej časti a spodnú časť využívanú ako sklad.
Projekt *PHILOL-HOUSE* bol preskúmaný s cieľom ubytovať astronautov na dlhú dobu a vytvoriť sebestačné osídlenie, ktoré využíva miestne zdroje (napríklad vodu, regolit a slnečné svetlo) a recykluje ich, čím sa znižuje konečný odpad.

Kde chcete postaviť svoj mesačný tábor?

Rozhodli sme sa usadiť v mesačnom kráteri s názvom Philolaus, 550 km od severného pólu (72°13′12″ s. š. 32°52′48″ z. d.), v ktorom sa nachádza útvar lávových rúr (15-30 metrov).
Lávová rúra bude chrániť astronautov pred tromi hlavnými hrozbami lunárneho prostredia: žiarením, meteoritmi a teplotnými výkyvmi. Keďže sme našli úkryt v podzemí, meteority a radiácia by sa stali druhoradým problémom. Usadenie pod zemou tiež drasticky znižuje rozsah vonkajších teplôt: vo vnútri lávovej rúry je stredná teplota okolo -4 F (-20 C).
Kráter Philolaus je najlepšou možnosťou vďaka svojej polohe: nachádza sa v blízkosti pólu, čo znamená, že je tu k dispozícii veľké množstvo vody, ako aj slnečné žiarenie, ktoré je tu oveľa dlhšie ako na iných miestach planéty.

Ako plánujete vybudovať svoj mesačný tábor? Opíšte techniky a materiály, ktoré použijete.

Najskôr sa na Mesiac pomocou rakety pošle rover a vesmírna bugina, 3D tlačiarne a hliníkové diely, aby sa ešte pred príchodom astronautov začalo s výstavbou tábora a nábytku.
Naša základňa sa skladá zo štyroch samonafukovacích štruktúr, ktoré sa prispôsobujú morfológii podzemného prostredia; každá "miestnosť" je navyše horizontálne rozdelená hliníkovou doskou: v hornej časti sa nachádzajú obytné priestory, zatiaľ čo v dolnom priestore sú zhromaždené mnohé nástroje (vrátane rovera, zariadení na recykláciu organických potravín a čističky vody, nádob na potraviny, vodu, vodík a kyslík, lekárskych pomôcok, palivových článkov a elektrolýznych zariadení na extrakciu vody a O2 z regolitu).
Na vstup do vnútra krátera slúži rampa, zatiaľ čo každý obytný priestor má priechod, ktorým sa dá dostať do časti pod obytnými miestnosťami, kde sa nachádzajú rôzne nástroje; každá miestnosť je navyše prepojená s ďalšou priechodom cez stenu.
V našom mesačnom tábore sú štyri obytné priestory: prvým je skleník, ktorý umožňuje rastlinám využívať svetlo prichádzajúce zvonku krátera na napájanie hydroponických systémov. Druhým je domov astronautov, ktorý pozostáva zo spálne, kúpeľne, kuchyne a obývačky. Po tretie je tu laboratórium, ktoré slúži na vedecký výskum, a napokon telocvičňa; v telocvični aj v laboratóriu budú komunikačné centrá so Zemou.

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

Naše podzemné priestory umožnia astronautom neustálu ochranu pred žiarením, ale aj pred meteoritmi a tepelnými zmenami. Ak astronauti opustia ubytovacie priestory, budú chránení skafandrom, ktorý im poskytne primeranú ochranu počas ich pobytu mimo základne.
Prostredie na Mesiaci však môže poškodiť aj telo astronauta, ktoré bude môcť zostať zdravé a neustále monitorované vďaka telocvičnému vybaveniu. Napokon, ak sa vyskytnú psychické problémy, existujú prostriedky komunikácie a psychologickej pomoci, ktoré poskytuje kontrola pozemského systému.

Vysvetlite, ako váš mesačný tábor poskytne astronautom:
Voda
Potraviny
Elektrina
Vzduch

Prvých niekoľko dní na Mesiaci budú astronauti prežívať vďaka zásobám vody, ktoré si prinesú zo Zeme. Potom sa bude voda získavať z mesačného pólu, kde sú jej zásoby mimoriadne bohaté. Astronauti budú používať bezpilotné lietadlá vybavené svetelnými a diaľkovými detektormi na monitorovanie geológie povrchu a radarové geoskenery na hľadanie vody pod zemou a pochopenie, kde treba kopať. Voda je prevažne ľadová, preto je na jej získavanie zo zeme potrebné používať vyhrievané nástroje. Po vyťažení sa voda (vo forme ľadu) vďaka roveru dopraví na našu mesačnú základňu; tu sa pomocou špecifických čističov očistí od kontaminantov.

Astronauti budú počas prvého obdobia jesť mrazom sušené potraviny, ktoré si priniesli zo Zeme. Potom začnú pestovať mikrozeleninu (ktorá vyrastie len za 15 dní), ako sú paradajky, brokolica a hlávková kapusta; táto zelenina sa bude pestovať v hydroponickom skleníku.
Astronauti budú môcť pestovať niektoré ďalšie druhy zeleniny, ako je špenát, žerucha, repa, reďkovka, raž, quinoa, pažítka, hrášok a pór, v interiérovom kultivačnom médiu pozostávajúcom z regolitu a organického odpadu používaného ako hnojivo.
Dôležitým doplnkom stravy je riasa spirulina, prinesená zo Zeme, s vysokými výživovými hodnotami, ktorá doplní chýbajúce vitamíny B a C.
Náš tím bude pestovať zemiaky a sladké zemiaky na uspokojenie potreby sacharidov. Budú tiež jesť sušené potraviny poslané zo Zeme.
Bielkoviny, ktoré budú astronauti konzumovať, sa vytvoria pomocou 3D tlačiarne zo živočíšnych bielkovinových vlákien privezených zo Zeme.

Energia sa využíva priamo pomocou optických vlákien (vhodne filtrovaných pri vstupe), ktoré vedú svetelnú energiu v podzemných priestoroch, a počas lunárneho dňa sa akumuluje vďaka solárnym panelom inštalovaným na póle v blízkosti našej základne. Počas lunárnej noci energiu dodávajú palivové články, ktoré ju predtým uskladňovali počas dňa (sú napojené na solárne panely). Palivové články sú riešením aj v prípade zatmení Mesiaca. Táto energia sa dá využiť na rôzne účely, napríklad na napájanie LED svietidiel. Okrem toho, pokiaľ ide o pohonné a vykurovacie systémy, našimi zdrojmi energie budú vodík a metán: vodík získame elektrolýzou vody (pri ktorej vzniká aj kyslík), zatiaľ čo metán získame kompostovaním organického odpadu; anorganický odpad (plasty a kovy) sa recykluje prostredníctvom 3D tlačiarne.

Kyslík sa získava dvoma hlavnými spôsobmi: najprv sa môže extrahovať z regolitu; v tomto prípade sa musí po extrakcii vyčistiť a potom uskladniť v špecifických nádobách. Hoci regolit obsahuje veľké množstvo kyslíka, na splnenie dôležitých požiadaviek ho možno získať aj elektrolýzou vody. Vďaka tomuto jednoduchému procesu sa z vody (predtým vyčistenej) získava kyslík a vodík.
Kyslík získaný z týchto procesov sa dá využiť na prežitie astronautov a vďaka špecifickým zvlhčovačom sa z neho stáva dýchateľný vzduch v obytných priestoroch.

Vysvetlite, aký bude hlavný účel vášho mesačného tábora (napríklad: komerčné, vedecké a/alebo turistické účely).

Hlavný cieľ nášho prieskumu je vedecký: po prvé, myslíme si, že je potrebné ďalej analyzovať environmentálne parametre Mesiaca (ako je pôda, vzduch, voda a svetelné podmienky) a vyvinúť pokročilé techniky výroby potravín. Po druhé, osídlenie Mesiaca by otestovalo a zlepšilo adaptačné schopnosti človeka, čo by mohlo byť užitočné pre ďalšie budúce osídľovanie; napokon, mať základňu na Mesiaci by bolo mimoriadne výhodné ako medzistupeň k ešte vzdialenejším lokalitám, ako je napríklad Mars, ktorý je budúcim cieľom mnohých vesmírnych agentúr.

Opíšte deň na Mesiaci pre posádku astronautov z Moon Campu.

Astronauti sa zobudia po pravidelnom 8-hodinovom spánku. Po prebudení si dajú raňajky. Potom strávia hodinu v telocvični, kde majú svoj každodenný tréning, ktorý vopred naplánovali odborníci, aby sa zachovala svalová hmota astronautov.
Po tréningu je riadenie skleníka zverené jednému astronautovi, zatiaľ čo zvyšná časť posádky vykonáva výskum v laboratóriu: tím bude skúmať gravitáciu a jej účinky, ako napríklad úbytok hmotnosti, ale aj žiarenie, ako s ním správne zaobchádzať a ako ho prípadne využiť.
Po dopoludňajšom pracovnom programe majú astronauti obed.
Popoludní môžu astronauti riešiť technické problémy, ktoré sa môžu vyskytnúť, alebo sa vydať von na ďalšie aktivity a preskúmať okolie na svojej vesmírnej bugine s cieľom zhromaždiť niektoré údaje: odobrať vzorky pôdy, zaznamenať teplotu a intenzitu osvetlenia, otestovať technológie, ktoré by sa mohli použiť na Marse, analyzovať zloženie meteoritov a nakoniec sa pozrieť na vesmír bez akéhokoľvek rušenia alebo atmosféry. Ak sa astronauti rozhodnú cestovať na dlhšie vzdialenosti, môžu využiť rover, ktorý bol predtým vybavený laboratórnymi nástrojmi alebo veľkým ďalekohľadom, a pripomenúť, aby si so sebou vzali zásoby vzduchu.
Na konci dňa posádka uloží zozbierané údaje a potom nadviaže spojenie so Zemou, aby ústrediu oznámila a vysvetlila nové objavy dňa. Môže to byť príležitosť na rozhovor s príbuznými.
Po ďalšom tréningu si astronauti dajú večeru a idú spať.



← Všetky projekty