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: Atlas

Colegiul Național "Petru Rareș"  Piatra-Neamț    Rumunsko 16

Externý prehliadač pre projekt 3d

Popis projektu

Od počiatku života ľudí fascinoval Mesiac. Ľudia sa o Mesiac zaujímali odjakživa, či už ho používali ako kalendár na oblohe, alebo ho kreslili na plátno. Keď v roku 1969 Neil Armstrong urobil pre ľudstvo "obrovský skok", nechal nás snívať o tom, že sa Mesiac stane našim domovom.

Ako sa naše poznatky o družici rozširovali, pribúdali výzvy týkajúce sa jej kolonizácie. Napriek mimoriadne nehostinnému prostrediu sme si predstavovali udržateľnú lunárnu základňu na výskum a prieskum umiestnenú na južnom póle Mesiaca. Pozostávala by z výskumnej jednotky, dispečerského centra, serverovne (na ukladanie informácií, uchovávanie cenných informácií a zabezpečenie telekomunikačnej trasy na Zem), štyroch spacích miestností, jednej jedálne, telocvične a relaxačného centra, hostila by 24 ľudí, ktorí by boli závislí od dvoch kyslíkových fariem a recyklovanej vody.

Kde chcete postaviť svoj mesačný tábor?

Južný pól Mesiaca sme si vybrali ako miesto našej základne pre jeho bohaté zdroje. Nachádza sa tam ľad, ktorý možno roztopiť a získať tak vodu, ktorá by sa dala piť. Táto oblasť nám poskytuje kovy ako hliník, vápnik, horčík, ktoré sú užitočné pri experimentoch a dokonca aj pri stavbe základne, a tiež je známe, že sa tu nachádzajú kyslík a vodík. Južný pól Mesiaca má hory a kotliny, ktoré nie sú otočené k Zemi a boli by ideálnym miestom na prijímanie astronomických rádiových signálov z pozemného rádiového observatória.

Južný pól Mesiaca sa nachádza v oblasti s okrajmi kráterov, ktoré sú takmer neustále vystavené slnečnému žiareniu, ale vnútro kráterov je trvalo zatienené slnečným svetlom. Niektoré oblasti sú osvetlené približne 200 dní, čo nám pomôže pri výrobe energie.

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

Po prvé, aby sme mohli vybudovať našu lunárnu základňu, potrebujeme prepraviť modulárne štruktúry pomocou Orion MPCV (trieda čiastočne opakovane použiteľných kapsúl). Každý modul by sme potom spojili do jednej pevnej budovy. V jej strede bude centrum a každý modul s ním bude spojený chodbou. Takmer každý modul bude mať obdĺžnikový tvar, okrem dvoch z nich: uzla (ktorý má osemuholníkový tvar) a laboratória (ktoré má trojuholníkový tvar). Pokiaľ ide o materiály, ktoré použijeme, rozhodujúci bude hliník, pretože nie je taký hustý a ľahko sa prepravuje. Bude to naša hlavná látka na podlahu, strop a steny (široké približne 20 - 30 cm, bez Whippleových štítov - ktoré sú vyrobené z kevlaru a Nextelu). Po použití štítov stena narastie do šírky na približne 40 cm. Vo vnútri každej steny budú špeciálne elektrické obvody a systémy cirkulácie vody, ktoré budú zabezpečovať celú základňu. V prípade núdze bude každý modul vybavený súpravou prúdových motorov, ktoré v prípade potreby pomôžu rýchlo vzlietnuť. Potravinové farmy budú v blízkosti základne, ale na zabezpečenie dopravy; privezieme rover, vybavený Whippleovými štítmi, ale aj ľahší rover.

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

Keďže Mesiac je veľmi nehostinné prostredie, ktoré predstavuje vlny žiarenia a lietajúce úlomky, musíme mať na pamäti, že najvyššou prioritou by mala byť bezpečnosť ľudí.

Pokiaľ ide o ochranu našej základne pred vonkajšími zrážkami s neočakávanými úlomkami, tienenie je dôležitou súčasťou zaistenia bezpečnosti našich obyvateľov. Preto sme si vybrali štíty Whipple a vypchaté štíty Whipple ako náš spôsob, ako zabezpečiť bezpečnosť všetkých a dobré pracovné prostredie.

Keďže sa ukázalo, že radiácia má na telo ničivý účinok, musíme vymyslieť spôsob, ako ochrániť obyvateľov našej základne, a preto sa nám veľmi hodia vypchaté štíty Whipple, pretože kevlar v nich poskytuje tento typ ochrany. Takisto musíme zabezpečiť bezpečnosť ľudí aj vonku, preto pridaním polyetylénu do ich skafandrov môžeme znížiť škodlivé účinky ich vystavenia.

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

Vzhľadom na to, že sa nemôžeme spoliehať na nekonečné množstvo vody získanej z Mesiaca, navrhli sme systém, ktorý bude neustále recyklovať vodu odfiltrovanú z telesných tekutín a na iné účely v okolí základne. Avšak aj keď v tomto systéme nebudeme strácať žiadnu vodu (alebo ak áno, strata bude taká malá, že bude zanedbateľná), pre 24 ľudí by nám stále chýbalo približne 13,68 litra. Aby sme tomu čelili, využijeme 50-litrovú nádrž na vodu privezenú zo Zeme, ktorá bude viac ako dostatočná.

Keďže väčšina mäsových diét sa ukázala ako energeticky veľmi neefektívna, budeme sa orientovať na rastlinnú stravu. Vďaka najnovším pokrokom v tejto oblasti sa to dá veľmi ľahko dosiahnuť. Preto sme navrhli 130 (to zabezpečí dostatočný výnos, aby sme mali aj nejaké zvyšky plodín pre prípad núdze alebo ak by sa niektoré jednotky zničili) malých pestovateľských jednotiek, v ktorých môžu byť umiestnené horizontálne (ako napríklad zemiaky) aj vertikálne (ako paradajky) rastúce rastliny. Budú mať konštrukciu z ocele a nepriestrelného skla, aby mali výhodu v nehostinnom mesačnom prostredí.

V nadväznosti na posledný bod sa v 130 malých pestovateľských jednotkách budú používať perovskitové solárne panely (keďže sú veľmi sľubné a flexibilné) na strechách. To znamená 2252,25 štvorcových metrov solárnych panelov (keďže každá jednotka má 17,325 štvorcových metrov), čo v kombinácii s veľmi priaznivými podmienkami (takmer konštantné slnečné žiarenie) bude stačiť na napájanie celej základne a všetkých jej ďalších rozšírení: výnos bude 12805,45 kWh za deň. V prepočte 533,56 kWh na osobu (na rozdiel od 219 kWh spotrebovaných v USA na osobu v roku 2019).

Na získavanie potrebného kyslíka pre obyvateľov sa chystáme použiť 2 veľké rastlinné farmy; v každej z nich bude 5 stromov, jedno centrálne jazierko plné rias (Wolffia globossa) - ktoré sa dajú v prípade potreby bezpečne skonzumovať - a papradí, čo vedie k zdravému ekosystému. Okrem toho je možné zhromažďovať prebytočný O2 z malých rastlín. V oboch prípadoch budeme používať systém ventilov a potrubí na reguláciu tlaku a monitorovanie príjmu a odberu plynu.

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

Na získavanie potrebného kyslíka pre obyvateľov sa chystáme použiť 2 veľké rastlinné farmy; v každej z nich bude 5 stromov, jedno centrálne jazierko plné rias (Wolffia globossa) - ktoré sa dajú v prípade potreby bezpečne skonzumovať - a papradí, čo vedie k zdravému ekosystému. Okrem toho je možné zhromažďovať prebytočný O2 z malých rastlín. V oboch prípadoch budeme používať systém ventilov a potrubí na reguláciu tlaku a monitorovanie príjmu a odberu plynu.

Opíšte deň na Mesiaci pre posádku astronautov z Moon Campu.

Pojem "deň" na Mesiaci je trochu abstraktný, pretože Slnko je na oblohe približne 29,5 pozemského dňa. Pre obyvateľa mesačnej základne, ktorá sa nachádza na južnom póle, bude deň strávený pod takmer neustálym slnečným osvetlením, pričom teplota na povrchu bude približne -13 °C. Denný režim človeka na Mesiaci by sa dal rozdeliť do 3 kategórií:

-voľný čas (spánok a spoločenské stretnutia s ostatnými obyvateľmi): Voľný čas pozostáva z rôznych náročných hier, ktoré precvičujú schopnosti budovania tímu, počúvania hudby, sledovania filmov a čítania kníh, čo sú činnosti, ktoré prispievajú k duševnému zdraviu astronautov.

-cvičenie a stravovanie: Ak nebudú cvičiť, ich kosti a svaly budú slabé, pretože gravitačné zrýchlenie na Mesiaci je 1,62 m/s2, čo je približne 6-krát menej ako na Zemi. Astronauti môžu trénovať pomocou špeciálnych cvičení, pričom používajú elastické laná, aby maximalizovali účinnosť svojho tréningu. Budú žiť na rastlinnej strave, ktorú produkujú jednotky na pestovanie plodín.

-plnenie individuálnych povinností každého z nás. Tretia kategória závisí od povolania každého člena. Niektorí môžu vykonávať experimenty na povrchu Mesiaca pomocou roverov a skafandrov, iní môžu pomáhať pri pestovaní potravín alebo udržiavaní základne vo funkčnom stave. Keďže lunárna základňa sa bude neustále vyvíjať, časť posádky bude vykonávať pravidelné misie na rozšírenie zariadení. Posádka bude pracovať na zmeny, aby sa zabezpečil neustály dohľad nad základňou a aby všetky kritické systémy, ako napríklad podpora života, fungovali tak, ako majú. Budú tri zmeny po 8 hodín, ktoré si rozdelia členovia základne. Jeden deň v týždni bude mať každý astronaut voľný, ale bude riadený tak, aby v každom okamihu boli na základňu schopní dohliadať a kontrolovať systémy aspoň traja ľudia. Všetky povinnosti sa budú organizovať a prerokúvať na všeobecných stretnutiach medzi zmenami.

Kľúčom k udržaniu dobre zladenej posádky je tráviť čas vzájomnou komunikáciou a zdieľaním myšlienok o svojich skúsenostiach. Voľnočasové aktivity zohrávajú dôležitú úlohu pri zlepšovaní duševného zdravia astronautov tým, že im nahrádzajú veci, ktoré im chýbajú v živote na Zemi.



← Všetky projekty