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: Výstrel z mesiaca

UTC Portsmouth  Portsmouth    Spojené kráľovstvo 17, 16

Externý prehliadač pre projekt 3d

Popis projektu

Naša mesačná základňa sa bude budovať niekoľko rokov a bude poskytovať dočasné ubytovanie pre astronautov. Hlavným účelom základne je otestovať, ako prostredie podzemnej základne ovplyvní astronautov po fyzickej aj psychickej stránke. Vykonávané experimenty budú podobné ako na ISS a budú mať podobný počet pravidelne sa meniacich členov posádky. Maximálny počet ľudí by mal byť 8, avšak tento počet sa môže znížiť až na 2 a základňa by mala stále fungovať. Ako už bolo spomenuté, základňa bude čiastočne v podzemí, aby bola chránená pred radiáciou a teplotou. Základňa je postavená ako vertikálna štruktúra v tvare takmer sila, ktorá by sa spustila do diery vykopanej pred jej výstavbou. Dôvodom, prečo bude inštalácia trvať niekoľko rokov, je proces vŕtania a vŕtania potrebný na prípravu základne. Ako sa bude diera kopať ďalej, budú sa dodávať jednotlivé časti základne a potom sa zaistia na mieste na vrchu vŕtacieho stroja, čo sa vykoná celkovo 7-krát, pričom zostane 8 zakotvených komponentov do zeme. V spodnej časti sa bude nachádzať sklad potravín, potom ubytovňa pre astronautov na spanie, za ňou lekárska miestnosť, potom pestovateľská miestnosť, potom komunikačné, energetické a vodné zásobníky a potom miestnosť s prechodovou komorou a východ zo základne. 

Kde chcete postaviť svoj mesačný tábor?

Základňa sa bude nachádzať v okolí južného pólu Mesiaca, pravdepodobne v okolí krátera Shackleton. Dôvodom je možnosť výskytu miesta, kde je takmer stále svetlo na jednom konkrétnom mieste, ako to analyzoval ben bussey a o čom informoval na medzinárodnej konferencii International Lunar Exploration Working Group International Conference on Exploration and Utilisation of the Moon v Sorrente, Taliansko, 2006. To by mohlo poskytovať takmer konštantnú slnečnú energiu po väčšinu roka a potom by ostatné časti základne mohli byť neaktívne podobne ako arktické základne. Táto poloha by umožnila aj prieskum arénov v neustálej tme, v ktorých je možnosť výskytu vody, ktorá by sa v prípade prítomnosti mohla využiť pri ďalšom rozširovaní.

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

Základňa bude využívať vopred vyrobené kovové stanovištia, ktoré majú vzduchotesné tesnenia medzi jednotlivými oddeleniami. To umožní, aby každé oddelenie bolo vyslané v rámci vlastnej misie počas výstavby základne. Výstavba bude prebiehať tak, že vrtný stroj bude pomaly kopať ďalej pod zem. Vzhľadom na okolitú zeminu by mala byť zabezpečená dostatočná ochrana pred radiačným pozadím a zásobáreň vody umiestnená na vrchole základne poskytne aj ďalšiu ochranu, takže vzduchová komora bude jedinou časťou základne bez nepriamej ochrany pred radiáciou. Valcový tvar pomôže pri konštrukcii základne, pretože potom môže zodpovedať veľkosti otvoru. Okrem toho keďže má valcový tvar, poskytuje oveľa väčšiu štrukturálnu integritu pri odolávaní tlaku pôdy. Vnútri nebude veľký rozdiel v zložitosti, avšak všetky steny budú obsahovať izoláciu, aby sa zabránilo výkyvom vonkajších teplôt na Mesiaci. 

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

Mesačná základňa sa bude musieť chrániť pred tromi hlavnými faktormi: žiarením, atmosférou a teplotami. Na ochranu pred žiarením sa použije podzemná budova. Hoci olovená izolácia bude stále na mieste, aby sa zabezpečila ochrana astronautov. Astronauti budú pravidelne podstupovať krvné testy a vzhľadom na zásobovanie a krátke trvanie misie približne 6 mesiacov, podobne ako na ISS, by sa astronauti mali rýchlo liečiť. Ďalšou oblasťou ochrany je ochrana pred atmosférou, ktorá sa dá dosiahnuť použitím pevne uzavretých častí s pridaním tesnení, aby sa zabezpečil úplne utesnený interiér. Potom sa pomocou systémov podpory života môže dôkladne monitorovať atmosféra vo vnútri základne. Posledným nebezpečenstvom je teplota, ktorá je jedinou prekážkou. Použitie hrubej izolácie a tepelných čerpadiel regulujúcich teplotu by mohlo zabezpečiť dodatočnú stabilitu prostredia.

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

Voda sa bude dodávať v rakete každé 2 mesiace alebo približne 56 dní a bude sa čerpať do vodnej nádrže z užitočného zaťaženia, ktoré bude pozostávať z 224 litrov na osobu, takže maximálna kapacita 2000 litrov umožní očakávané maximálne využitie 1792 litrov a stále zostane dostatok vody na iné účely, ako je zriadenie akvaponického systému. Okrem toho, keďže sa základňa nachádza v blízkosti Shackeltona, je tu šanca nájsť zamrznutú vodu v tmavých častiach Mesiaca. To umožní ďalšie rozšírenie základne, aby sa zabezpečil lunárny zdroj vody, avšak boli by potrebné ďalšie testy a na začiatok by bolo výhodné zabezpečiť zásobovanie zo Zeme, aby sa zabezpečilo, že základňa bude fungovať pred vytvorením najzložitejších systémov. Voda sa bude tiež recyklovať, aby sa zabezpečilo, že sa vždy použije len potrebné množstvo vody.

Potraviny sa budú poskytovať vo forme sušených prídelov a hotových jedál (MRE). Je to preto, lebo tento typ potravín si nevyžaduje dodatočnú vodu a môže sa skladovať dlhší čas. Podľa hmotnosti a rozmerov vojenských jedál MRE bude na obdobie 2 mesiacov medzi dodávkami potrebných 1344 jedál. Čistá hmotnosť bude približne 1000 kg. To znamená, že potraviny a voda by sa mohli posielať v tej istej zásobovacej rakete. Použitie prídelov by malo zabezpečiť všetky potrebné kalórie a živiny. Na základni bude aj pestovateľská miestnosť, v ktorej sa bude testovať, ako by rastliny rástli vo vesmíre a mohli by sa nakoniec použiť na poskytovanie čerstvých potravín astronautom. Potraviny by sa pestovali v pestovateľských záhonoch s pestovateľskými svetlami a na zalievanie rastlín by sa používala náhradná voda. Vypestované potraviny sa opäť použijú na testovanie toho, ako sa dajú pestovať potraviny mimo Zeme.

Napájanie bude zabezpečené solárnymi panelmi a vzhľadom na umiestnenie základne je pravdepodobné, že slnko bude v blízkosti neustále, takže je potrebné len dostatočné množstvo energie z batérií, aby sa zabezpečilo, že podpora života zostane v prevádzke v prípade akýchkoľvek porúch. Na výber najlepšieho miesta pre solárne panely budú potrebné ďalšie informácie. Mali by sa vykonať ďalšie presnejšie výpočty spotreby energie základne, avšak iss, ktorý je inšpiráciou pre základňu, spotrebuje približne 80 kW a môže odoberať až 95 kW.

Väčšinu vzduchu tvorí dusík a zvyšok kyslík. Vzduch bude obsahovať zamýšľanú zmes 80% dusíka a 20% kyslíka, avšak ľudia budú produkovať značné množstvo oxidu uhličitého. To znamená, že na odstránenie uhlíka zo vzduchu sa bude používať filtrácia a podľa potreby sa bude pridávať kyslík. Zmes vzduchu sa bude musieť pripraviť pred príchodom astronautov, potom sa bude každý mesiac dodávať až 448 kg kyslíka. Tým sa zabezpečí priemerná spotreba 1 kg na deň na osobu, ako uvádza NASA. Ak sa uskladní na 50, môže to zabrať len 7 m3 v skladovacích priestoroch.

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

Účelom mesačnej základne bude otestovať koncept podzemnej mesačnej základne. Lekárske testy a krátky čas na mieste majú poskytnúť čo najviac údajov a presné informácie. Od astronautov sa bude vyžadovať, aby každý deň absolvovali lekárske testy a následne spracovali výsledky, ktoré poskytnú presné denné informácie o osobe. V tomto prostredí by sa mohli používať a testovať ďalšie procesy, ako napríklad akvaponika a pestovateľské záhony a prípadne ťažba vody, ktoré by tiež priniesli skutočné výsledky v reálnom svete bez rizika, že samovoľné zlyhanie niektorého z týchto systémov spôsobí zlyhanie základne.

Opíšte deň na Mesiaci pre posádku astronautov z Moon Campu.

Priemerný pracovný deň trvá 16 hodín a pozostáva z jednej hlavnej činnosti. buď z vykonávania lekárskych testov, starostlivosti o plodiny, obsluhy komunikačných zariadení alebo všeobecnej údržby. Na každú prácu budú pridelení dvaja členovia posádky, čo znamená, že zmeny môžu byť pridelené tak, aby bol vždy aspoň jeden človek v službe. Dvaja astronauti vykonávajúci lekárske testy budú v priebehu dňa vykonávať testy na ostatných astronautoch, pričom budú zisťovať svalovú hmotu, srdcovú frekvenciu, hladinu kyslíka, krvný tlak a krvné testy. Tieto údaje sa potom zhromaždia a odovzdajú do komunikačného centra, odkiaľ sa prenesú do riadiacej jednotky misie. Členovia posádky, ktorí budú pracovať s plodinami, budú musieť zabezpečiť, aby všetky pestovateľské prostredia boli správne, starať sa o zariadenia a vodovodné potrubie a monitorovať rast všetkých rastlín, pričom všetky relevantné informácie budú zasielať do komunikačného centra, odkiaľ sa budú posielať späť do riadenia misie. Komunikační operátori budú zodpovední za prenos informácií zo základne do riadiaceho centra misie a za zabezpečenie funkčnosti všetkých komunikačných prostriedkov. Nakoniec bude posádka všeobecnej údržby zodpovedná za údržbu zariadení na palube a monitorovanie spotreby potravín, vody, energie a vzduchu.



← Všetky projekty