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: Via Appia

Bilíkova 24/Bachova 4/Kyjevské gymnázium 267  Bratislava    Slovensko 18, 19, 15 Prvé miesto - štáty, ktoré nie sú členmi ESA

Externý prehliadač pre projekt 3d

Popis projektu

Castrum má byť základom pre ľudskú kolonizáciu Mesiaca. Bude to prvá základňa, ktorá bude plne sebestačná, bez potreby dodávok zo Zeme. Na začiatku bude mať naša základňa 2 veľké viacúčelové moduly. Po niekoľkých pilotovaných misiách sa nainštaluje ďalší stredne veľký viacúčelový modul. Nakoniec bude mať naša základňa aeroponický modul, obytný modul a laboratórium.

Všetky moduly, chodby (okrem priestorov s dverami proti výbuchu) a steny prechodových komôr (okrem dokovacích portov pre rovery a skafandre) sú nafukovacie a vyrobené z kompozitných materiálov. Zariadenia ako nádrže na plyn a pilotované prieskumné rovery (MER) sú vytvorené z pevných materiálov, ako sú uhlíkové vlákna alebo hliník. Pokiaľ ide o pozemné vozidlá, máme 2 MER s pretlakovou atmosférou, 3 automatické rovery, 2 "Legionári", ktoré sa používajú na stavebné a výkopové práce, a 1 "Centurion", ktoré sa budú používať na vonkajší prieskum s cieľom minimalizovať potrebu EVA. Počet roverov sa môže zvýšiť ďalšími nákladnými misiami zo Zeme. Naša základňa má 2 konfigurácie: 1. Základňa, ktorá je úplne na povrchu a 2. Základňa, ktorá je z polovice na povrchu a z polovice v spracovanom kráteri.

Výstavba základne je rozdelená do 3 fáz. Spolu budeme potrebovať 3 bezpilotné lety s raketou Ariane 6 a 1 pilotovaný let s kozmickou loďou ESA, NASA alebo súkromnou kozmickou loďou. Našu základňu môže obývať 6 dlhodobých astronautov alebo 12 krátkodobých astronautov.

Odkaz na video: https://youtu.be/j-M4NzxQI9Q

Kde chcete postaviť svoj mesačný tábor?

Našu základňu umiestnime v blízkosti južného pólu Mesiaca. Toto miesto sme si vybrali kvôli dostupnému slnečnému žiareniu, ktoré je naším hlavným zdrojom energie (približne 80-90 % za cyklus). V tejto oblasti nájdeme veľa kráterov, v ktorých sa nachádza ľad. Ľad budeme využívať na zásobovanie našej základne vodou. Okrem toho budeme môcť vzhľadom na krajinu vybudovať ďalšie základne v blízkosti Castrum.

V prípade prvej konfigurácie budú našimi hlavnými kandidátmi všetky oblasti, ktoré najlepšie spĺňajú naše potreby. V prípade druhej konfigurácie sme našli niekoľko kráterov, ktoré sú dostatočne veľké na to, aby sa do nich zmestili naše veľké moduly (a tým skrátili fázu výstavby a ochránili našu mesačnú základňu).

Tu sú súradnice potenciálnych miest výstavby našej základne: Zemepisná šírka:-89.399 Zemepisná dĺžka: Zemepisná šírka: 173.889, zemepisná šírka: 399.399 -89.31 Lon: 93.898, Lat: -89.899 Lon: -38.141, Lat: -89.582 Lon: 70.442.

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

Ako sme už spomenuli, kým bude základňa plne funkčná, budú prebiehať 3 fázy a existujú 2 rôzne konfigurácie našej základne.

  1. "Prípravná fáza": Pristávame na povrchu "Cesar" (automatická stanica, ktorá bude poskytovať energiu [prostredníctvom RTG] pre rovery a kontakt so Zemou) s 3 rovermi bez posádky "Centurion" a "Legionári" v blízkosti vybraného staveniska. Na vykopanie a vytlačenie stavieb sa použijú legionári, ktorí použijú regolit Mesiaca, a Centurion bude pokračovať v prieskume okolia. V prípade, že sa niečo pokazí s legionármi alebo Cézarom, Centurion môže pomôcť alebo sa použije ako záložný zdroj energie a komunikačná centrála.
  2. "Fáza výstavby": Tu sa veci rozdelia na dve časti. Ak sa rozhodneme postaviť základňu z polovice pod zemou, použijeme 2 veľké prírodné alebo umelé (pomocou nárazovej sondy pred fázou 1) krátery. Legionári použijú svoje bubny na vyrovnanie dna kráterov a vykopú zákopy na ich spojenie. Ak sa rozhodneme pre konfiguráciu s celoplošným povrchom, legionári budú musieť stavenisko mierne zarovnať. Keď bude všetko hotové, začnú tlačiť ochranné plášte modulov, vzdušných zámkov a chodieb.
  3. "Prví ľudia zostávajú": Predtým, ako vylodíme prvých obyvateľov našej základne, vylodíme 2 nákladné misie s vyprázdnenými modulmi, chodbami a vzdušnými zámkami, nejakým vybavením a vnútorným interiérom. Potom pristanú astronauti a nafúknu moduly, spoja časti, pripravia vzdušné zámky atď... Budú dekonštruovať Cesara pod "Operácia Brutus" pre ďalšie diely: plynové nádrže, potrubia, antény, batérie...
Prostredie na Mesiaci je pre astronautov veľmi nebezpečné. Vysvetlite, ako ich váš mesačný tábor ochráni.

Našich astronautov ohrozuje niekoľko rôznych prvkov.

  • Aby boli astronauti v bezpečí pred vesmírnym vákuom, naša základňa je úplne hermetická. Základňu sme navrhli tak, aby v prípade straty tlaku v jednom z modulov mohli astronauti opustiť základňu cez prechodovú komoru.
  • Na ochranu modulov pred (mikro)meteoritmi a radiáciou vytlačíme vrchnú ochrannú vrstvu z mesačného regolitu (ktorý bude pevnejší ako betón so špeciálnym zložením).
  • Aby sme astronautov ochránili pred intenzívnym gama žiarením (ktoré by mohlo preniknúť cez ochrannú vrstvu), používame náklad na 2. poschodí na dodatočnú ochranu 1. poschodia, kde astronauti pracujú. Miesta, kde astronauti trávia väčšinu času - ako napríklad miestnosť posádky, kde spia - budú špeciálne chránené najhustejším nákladom.
  • Na udržanie tepla na základni budeme používať elektrický ohrievač vody (alebo v najhoršom prípade RTG).
Vysvetlite, ako váš mesačný tábor poskytne astronautom:
Voda
Potraviny
Elektrina
Vzduch

Na začiatku si astronauti so sebou prinesú trochu vody. Po vybudovaní základne začneme vykopávať vodu z najbližšieho známeho miesta(napríklad kráter Shackleton).
Všetky odpadové vody sa budú zbierať a čistiť, aby sa mohli znovu použiť. Môžeme sa pokúsiť získať vodu aj z pôdy Mesiaca, ale touto technikou by sme jej veľa nezískali. Vodu budeme potrebovať na elektrolýzu, aeropóniu, pitnú vodu a hygienu.
Na palube budeme skladovať aj vodík a kyslík a v prípade nedostatku vody ich môžeme spojiť späť do vody.

Počas prvého obdobia na Mesiaci sa bude jedlo dovážať zo Zeme. Na dlhodobé misie budeme používať náš modul Aeroponics, ktorý poskytne dostatok potravín na predĺženie trvania misie.
Po dokončení modulu Aeroponics bude poskytovať dostatok potravín na predĺženie misie o niekoľko rokov. Budeme tam pestovať rôzne druhy rastlín: bylinky, niektoré druhy zeleniny, cukrové rastliny. Aby sme maximalizovali produkciu potravín, budeme používať geneticky modifikované rastliny, špeciálnu zmes hnojív a nepretržite optimalizované svetlo na zabezpečenie fotosyntézy.
Rastliny budú pre posádku prioritou číslo 1.

Ako sme už spomenuli, na začiatku budeme roverom dodávať energiu pomocou RTG, aby sme minimalizovali riziko straty stavebného tímu. Po pristátí astronautov bude RTG zakopaný (kvôli bezpečnosti), ale v prípade núdze ho môžeme vybrať a použiť.
Aby bola základňa napájaná 90 % dňa, umiestnime solárne panely na najvyšší, najbližší kopec. V noci budeme využívať nahromadenú energiu(prostredníctvom kyslíka a vodíka) v palivových článkoch, takmer všetky experimenty budú offline, aby sa minimalizovala spotreba energie a všetka energia sa využije na udržanie rastlín a ľudí pri živote.

Na začiatku si astronauti so sebou prinesú kyslík a dusík. Pri dlhodobých misiách sa bude kyslík vyrábať elektrolýzou a časť môžeme získať aj z mesačného regolitu.
Aby bolo prostredie vo vnútri základne bezpečné pre ľudí, budeme mať počítač, ktorý bude monitorovať hladiny CO2, O2, N2, H2O a tlak vo vnútri modulov, podobne ako na ISS.
Kyslík a voda sa dajú vyrobiť na Mesiaci, ale dusík sa musí poslať zo Zeme. Projekt MELISSA sa použije na recykláciu CO2 na O2 a na minimalizáciu potreby vody.

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

Naša základňa má viacero účelov:

  • Komerčné účely: Umožníme spoločnostiam pristáť so svojimi sondami pomocou našej tlačenej pristávacej plochy. Budeme tiež tankovať a pripravovať nákladné rakety z Mesiaca na Zem, keď naša základňa začne produkovať veľa vodíka a kyslíka.
  • Vedecké: Na našej základni máme laboratórium na skúmanie správania sa rastlín, ľudí, zvierat, materiálov, plynov atď. na povrchu Mesiaca. Takisto nám náš MER umožní cestovať po oblasti južného pólu.
  • Na našej základni sa môžu ubytovať aj ďalší krátkodobí turisti.
  • Infraštruktúra: Naši legionári budú budovať cesty okolo krátera Shackleton("Na Mesiaci vedú všetky cesty do krátera Shackleton") na prepojenie budúcich kolónií a na bezpečnejšie a efektívnejšie cestovanie na Mesiac na dlhé vzdialenosti.
  • Ľudstvo: Naša základňa vydláždi cestu k založeniu prvej kolónie na Mesiaci a bude bránou do našej slnečnej sústavy.
Opíšte deň na Mesiaci pre posádku astronautov z Moon Campu.

Deň astronautov na našej základni sa začína v obytnom priestore. Tam budú mať k dispozícii všetko na rannú rutinu. Po raňajkách dostanú astronauti svoje rozvrhy zo Zeme. Inžinieri budú musieť prejsť kontrolou systémov, botanici aktualizovať stav svojich plodín a vedci skontrolujú svoje experimenty.

Potom sa astronauti pripravia na EVA, skupina minimálne 2 ľudí pôjde von a nazbiera vodný ľad z najbližšieho ložiska. Po nazbieraní dostatočného množstva vzoriek astronauti naskladajú ľad do krabice vyhrievanej slnkom, kde sa všetok ľad roztopí. Potom ho prevezú na základňu na ďalšie použitie v ISRU(Využívanie zdrojov in situ).

Po ukončení dennej "ľadovej" misie sa niektorí astronauti vrátia na základňu, zatiaľ čo ostatní sa krátko prejdú po niektorých miestach, aby vykopali vzorky na ďalšiu analýzu. V prípade, že by sa niečo pokazilo s vonkajším zariadením, MCC zo Zeme by informoval posádky vonku o aktualizáciách misie a poskytol by astronautom ďalšie informácie a postupy na opravu pokazeného zariadenia. Špeciálne naplánovaná expedícia pod plným dohľadom MCC na Zemi by použila MER na dlhú cestu okolo južného Pole Region, zbieranie zaujímavých vzorky a mapovanie nových lokalít. Po tom všetkom sa dokončia plány EVA na tento deň a astronauti sa vrátia na základňu.

Aby si astronauti udržali zdravie v mesačnej gravitácii, každý z nich bude musieť denne cvičiť v našej telocvični približne 3 hodiny. Pobyt tak ďaleko od Zeme môže spôsobiť, že posádke bude chýbať vegetácia a vôňa prírody. Z tohto dôvodu sme pre nich vytvorili miesto na odpočinok v module Aeroponics, kde si môžu oddýchnuť a zabaviť sa pri rastlinách.

Na konci dňa astronauti prejdú mentálnou kontrolou, aby odpovedali na otázky a opísali svoje myšlienky. Astronauti budú mať trochu voľného času na kontrolu alebo odpovedanie na e-maily od svojich priateľov a rodín zo Zeme. Potom sa astronauti navečerajú. Neskôr sa okúpajú a pôjdu do obytného priestoru, kde budú približne 8 hodín odpočívať.

Ak chcete zachovať maximálny výkon počas výroby energie solárnymi panelmi, we by sa naplánovalo, že 3 astronauti budú bdieť, zatiaľ čo ostatní budú spať . V prípade dôležitých udalostí budú musieť všetci astronauti zostať hore.



← Všetky projekty