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: Tábor Helenborough

Nidderdale High School & Community College  Most Pately    Spojené kráľovstvo 15

Externý prehliadač pre projekt 3d

Popis projektu

Náš mesačný habitat je navrhnutý ako prvá dlhodobá ľudská kolónia na Mesiaci, ktorá bude slúžiť ako východiskový bod pre ďalšiu kolonizáciu a využívanie mesačných zdrojov človekom.

 

Jej hlavnými cieľmi sú:

  1. Vykonávať výskum lunárnej geológie, lunárnej gravitácie a ďalších oblastí špecifických pre Mesiac.
  2. Zriadiť dlhodobú ľudskú prítomnosť na Mesiaci.
  3. Vyrábať palivo na účely ďalšieho prieskumu slnečnej sústavy.

 

Založenie kolónie na Mesiaci by bolo pre ľudstvo obrovským úspechom a inšpirovalo by novú generáciu inžinierov, vedcov a astronautov, aby niesli pochodeň ľudstva do nových svetov.

Habitat by slúžil ako základ pre ďalší ľudský rozvoj Mesiaca a využívanie jeho zdrojov.

Kde chcete postaviť svoj mesačný tábor?

Rozhodli sme sa postaviť naše obydlie v kráteri Schrodinger. Toto miesto sme si vybrali, pretože má množstvo lávových rúr a relatívne rovný povrch vo vnútornom prstenci, čo je dobré pre budúci vývoj na povrchu.

 

Nachádza sa tiež blízko južného pólu a krátera Shackleton. Bolo by výhodné vybudovať základňu v blízkosti pólov, pretože sa predpokladá, že sa tam nachádza ľad, ktorý sa dá spracovať na využiteľnú vodu.

 

Kráter Schrodinger je jedným z mála miest na Mesiaci, ktoré vykazujú známky nedávnej geologickej činnosti, čo je skvelá príležitosť na ďalší výskum geologického zloženia a vývoja Mesiaca. Schrodingerov kráter má pod povrchom lávové rúry, ktoré môžu poskytnúť prirodzené podzemné priestory na výstavbu základne. To je výhodné, pretože výstavba základne v podzemí poskytuje ochranu pred slnečným žiarením a mikrometeoritmi.

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

Tábor bude postavený z jednotných modulov oddelených vzduchotesnými dverami. To uľahčuje výstavbu základne a údržbu. Vďaka tomu je základňa modulárna, čo znamená, že sa dá pomerne ľahko rozšíriť.

 

Steny habitatu budú postavené z jednotných obdĺžnikových titánových panelov dodaných zo Zeme. Tieto panely sa budú zvárať pomocou elektrónových zváracích techník. Elektrónové zváranie je výhodnejšie ako iné metódy zvárania, pretože nevyžaduje žiadne plyny a funguje vo vákuu. Strecha bude skonštruovaná podobným spôsobom, ale z trojuholníkových panelov. Základy budú postavené z titánových nosníkov a podlahy budú zhotovené z rovnomerných hliníkových dosiek.

 

Niektoré väčšie moduly, ako napríklad aeroponické priestory, musia byť skonštruované z nafukovacích modulov. Je to preto, že by bolo veľmi ťažké dopraviť na Mesiac základné moduly týchto rozmerov. Steny budú mať viacero vrstiev kvôli väčšej bezpečnosti. Každá vrstva bude mať individuálne senzory, aby sa dal monitorovať tlak a aby sa úniky mohli zaznamenať skôr, ako sa rozrastú. Steny budú podopreté oceľovými stĺpmi.

Použitie nafukovacích modulov tiež uľahčuje dodávku a výstavbu. Jediným problémom je, že tieto moduly sa nemôžu používať ako hlavné základné priestory z bezpečnostných dôvodov.

 

Ťažké zariadenia sa montujú na mieste. Veľké interiérové vybavenie budú osadníci pred montážou presúvať dovnútra základne, aby sa predišlo prípadným komplikáciám s presúvaním vybavenia cez vzdušné zámky. Vnútorné vybavenie sa bude montovať, keď bude základňa plne natlakovaná.

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

Aby bolo stanovište chránené pred radiáciou a mikrometeoritmi, bude vybudované v lávovej rúre. Každá časť základne je oddelená vzduchotesnými dverami, takže ostatné priestory sú chránené v prípade, že v jednom z oddelení dôjde k poruche pretlaku. Súčasťou habitatu je lekársky priestor s operačnou sálou. Obyvatelia sa budú môcť v prípade núdze evakuovať na povrchovú základňu.  

 

Systém podpory života v obydlí môže regulovať prúdenie vzduchu do každého oddelenia samostatne. Je to potrebné, aby v prípade núdzovej situácie v jednej časti základne mohli prevádzkové časti stále fungovať bez toho, aby ventilačný systém predstavoval riziko.

 

Stanovište je vybavené aj protipožiarnym systémom. Ak sa zistí požiar, systém na podporu života môže zaplavovať oddelenie argónom, aby sa znížila koncentrácia kyslíka a oheň sa uhasil. Tým sa nepoškodí citlivé vybavenie. Všetci obyvatelia sa budú musieť predtým evakuovať.

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

Prieskum sa uskutoční pomocou satelitu vybaveného neutrónovým spektrometrom s cieľom nájsť vhodné miesto na zber ľadu. Po nájdení miesta pristane prieskumný systém ESA a začne ťažiť ľad. Na prepravu ľadu z miesta ťažby na základňu, kde sa spracuje, sa použije raketa. Ľad sa potom uskladní v nádržiach, kde sa bude topiť slnečným žiarením. Elektrolýzou a tlakovým systémom sa získa kyslík a vodík, ktoré sa použijú ako raketové palivo, dýchací vzduch a palivo pre vodíkové palivové články.

Na pestovanie potravín budeme používať aeroponický systém. Aeropónia je výhodnejšia ako iné metódy pestovania plodín, pretože nevyžaduje pôdu a v porovnaní s hydropóniou spotrebuje menej vody.
Sója sa bude pestovať kvôli bielkovinám a tukom, kapusta kvôli vitamínu K, C, E a vápniku. Zemiaky sa budú pestovať pre sacharidy a vitamín A.
Niektoré netrvanlivé potraviny sa budú dovážať zo Zeme, pretože na základni tejto veľkosti nie je možné vyrobiť všetko potrebné na mieste. Astronauti budú tiež denne užívať vitamínové doplnky, aby sa zaručilo, že nebudú mať nedostatok vitamínov.

Elektrická energia sa bude vyrábať a uskladňovať rôznymi metódami počas celého dňa.

Keď je lunárny deň, na výrobu elektriny sa používajú solárne panely. Elektrolýza bude počas dňa vyrábať vodík a kyslík. Plynný vodík a kyslík sa budú skladovať na použitie vodíkových palivových článkov, keďže solárne panely nemôžu fungovať počas noci.

Zariadenia na elektrolýzu budú napájané len počas dňa, aby sa zabránilo nedostatku vodíka. Je to preto, lebo na výrobu vodíka pre palivové články je potrebné viac energie, ako je energia uvoľnená z vodíka v palivových článkoch.

Spočiatku bude potrebné dovážať zdroje kyslíka zo Zeme. Po krátkom čase sa môže začať lokálna výroba kyslíka elektrolýzou vody. Rast rastlín priamo na mieste pomôže zlepšiť kvalitu ovzdušia. Vzduch bude cirkulovať pomocou ventilačného systému v celej základni, ktorý zabezpečí, aby sa oxid uhličitý zo vzduchu filtroval a nespôsoboval jeho nebezpečné hromadenie. Dusík alebo iný podobný inertný plyn je potrebný ako riedidlo, aby sa zabezpečilo, že atmosféra stanovišťa nebude nebezpečne bohatá na kyslík. Riedidlá bude potrebné dovážať zo Zeme.

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

Tábor Helenborough, pomenovaný po astronautke Helen Sharmanovej, bude zameraný predovšetkým na vedecké štúdium a výskum Mesiaca. Priniesol by cenné vedecké objavy nielen pre ESA, ale aj pre medzinárodných spolupracovníkov. Cenné skúsenosti sa získajú aj z dlhodobých misií v tábore. Tieto skúsenosti by sa ukázali ako neoceniteľné pre tých, ktorí pracujú na vyslaní prvých ľudí na Mars a iné nebeské telesá.

 

Táto misia je vo svojej podstate riskantná, takže v počiatočných fázach nebudú žiadne turistické príležitosti. V budúcnosti sa však môžu vyskytnúť možnosti pre niektoré civilné návštevy, podobne ako v minulosti platené návštevy ISS.

 

Môžu existovať aj príležitosti na komerčné rozšírenie základne, napr. pristávanie a dopĺňanie paliva komerčných vesmírnych lodí na ceste na Mars a ďalej alebo možno vývoz vzácnych materiálov nájdených na Mesiaci. Tieto misie by sa však museli vopred dôkladne posúdiť a naplánovať.

Opíšte deň na Mesiaci pre posádku astronautov z Moon Campu.

O 7:00 SEČ sa prebudí denná zmena. Stredoeurópsky čas bol zvolený preto, lebo toto časové pásmo používa ESOC (Európske centrum pre vesmírne operácie) a je to časové pásmo, na ktoré bude nastavená väčšina astronautov ESA.

Po vstávaní sa oblečú, použijú toalety a pred začiatkom zmeny sa naraňajkujú. Posádky budú pracovať v dvojhodinových zmenách, ktoré budú každé štyri hodiny oddelené prestávkami na oddych.

Posádky pracujúce v hlavnom stanovišti budú monitorovať aj kritické systémy, ako je podpora života a elektrina. Každý astronaut bude v službe 12 hodín denne, ale nepôjde o nepretržitú prácu, budú mať prestávky na oddych a obed, aby neboli prepracovaní. Budú sa používať rotačné rozvrhy spánku, aby sa zabezpečilo, že minimálne 2 obyvatelia, z ktorých jeden bude systémový špecialista, budú neustále v bdelom stave. Tým sa zabezpečí, že všetky systémy budú neustále pozorované a v prípade potreby bude možné kedykoľvek vykonať neplánovanú údržbu.

Na stanovišti sa nachádza telocvičňa s dvoma odporovými cvičebnými strojmi, ktoré využívajú mechanizmy ako odporovú silu namiesto gravitácie. Jedným z nich je veslovací trenažér, ktorý sa bude používať na udržiavanie sily hornej časti tela a svalovej hmoty, druhým strojom je bicykel na cvičenie, ktorý sa bude používať na udržiavanie kardiovaskulárnej a aeróbnej kondície, ako aj sily a prevenciu atrofie kostí a svalov. Všetci obyvatelia budú mať určený čas, kedy budú mať prístup k cvičebným zariadeniam v telocvični. Je to nevyhnutné, aby sa zabezpečilo, že ich svaly a kostné štruktúry nedegradujú v dôsledku nižšej gravitácie.

V čase rekreácie budú mať obyvatelia prístup k vlastným osobným notebookom, z ktorých každý bude mať 500 GB osobných médií.

Počas prekrývania zmien budú mať obyvatelia čas na tímové aktivity na posilnenie morálky a spolupráce. Počas tohto času si tiež budú spoločne variť a jesť večerné jedlo/raňajky. Vedúci zmeny budú viesť brífingy, aby sa uistili, že všetky potrebné informácie sú odovzdané nasledujúcej zmene, a aby formálne vyznačili začiatok/koniec svojej dennej zmeny v denníkoch misií.



← Všetky projekty