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: MoonMeisters

Národná škola "Mihai Eminescu"  Suceava    Rumunsko 18, 17 Druhé miesto - členské štáty ESA

Externý prehliadač pre projekt 3d

Popis projektu

Hyperion1918 nie je len ľudským obydlím na Mesiaci, ale je navrhnutý aj ako brána k iným vzdialenejším planétam. Mesiac je pre nás nielen skvelým cvičiskom, aby sme sa mohli pokúsiť o úspešné pristátie na iných planétach, ale je aj priaznivejším miestom pre kozmonautov, pretože je tu viac možností na vzlet ako na Zemi.

Naša základňa je určená pre piatich astronautov a pozostáva z piatich kupol, z ktorých každá má špecifickú funkciu a meno: Bendis (veliteľstvo a laboratórium), Hypnosis (spánok a relaxácia), Hermes (hangár), Hefaistos (sklad), Dyonisus (jedáleň a kuchyňa) a skleník s názvom Demetra.

V kupole Bendis sa nachádza laboratórium, v ktorom budeme skúmať mesačné horniny, ľad a prach, suterén, v ktorom je čistička vody, nádrže s kyslíkom a vodou a núdzové batérie, a hlavná miestnosť, v ktorej je v strede miestnosti geografická mapa Mesiaca a pred ňou obrovské okno, ktoré sa dá prepnúť na špičkový monitor pre živé konferencie so Zemou, navrhnutý ako polkruhový stôl pre astronautov.

Hypnotická kupola obsahuje na prvom poschodí priestor na fyzické aktivity, šatňu, kúpeľňu a miestnosť na sprchovanie astronautov a dvere do priestoru Demetra. Na hornom poschodí sa nachádza päť rovnakých spální, ktoré obsahujú posteľ, stôl, nočný stolík a šatník.

Kde chcete postaviť svoj mesačný tábor?

Mesačné póly sú geografické lokality, ktoré ponúkajú mnoho výhod, pokiaľ ide o výskum vesmíru. Našu mesačnú základňu postavíme na severnom okraji krátera Peary. 

Predovšetkým je to kráter, ktorý je najbližšie k severnému pólu Mesiaca, je takmer neustále osvetlený, čo vytvára prostredie s relatívne stabilnou teplotou a poskytuje bezpečný zdroj slnečnej energie. 

Po druhé, štúdie naznačujú, že práve takmer neustále zatienené oblasti môžu obsahovať zmrznutú vodu, ktorá by mohla predstavovať relatívne nedotknutý kometárny alebo asteroidový materiál, ktorý na Mesiaci existoval milióny alebo miliardy rokov. Túto zmrznutú vodu môžeme ťažiť a používať pri vedeckých experimentoch alebo ju môžeme využívať ako zdroj pitnej vody.

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

Moduly pre náš mesačný tábor budú postavené na Zemi podľa rovnakého montážneho postupu ako ISS. Každý modul sa potom pošle na Mesiac spolu s robotmi, ktorí budú mesačnú základňu skladať presne ako puzzle. Keď bude základňa kompletne zostavená, je čas, aby astronauti zaplnili priestor nábytkom. Na tento účel najprv vyšleme raketu, ktorá by dopravila astronautov a potrebný materiál na začatie stavby. Nábytok je navrhnutý tak, aby dlhodobo poskytoval minimálne potrebné pohodlie. Na steny použijeme titán a na okná priehľadný kremičitý laminát. 

Naša základňa je nielen navrhnutá tak, aby očarila oko a poskytla pocit harmónie pre astronautov, ktorí v nej žijú, ale má aj veľa symetrických komponentov, takže ich poskladanie na seba by umožnilo prepravu mnohých modulov v jednej rakete. Všetkých päť poloblúkov sa dá rozložiť na symetrické dosky, rovnako ako mierne zakrivené valcové haly. Okrem toho sú kupoly veľmi efektívne architektonické stavby, pretože sú pevnejšie, ľahšie a rýchlejšie sa stavajú ako tradičnejšie budovy. Taktiež uzatvárajú veľký priestor s minimom materiálu, práce a energie.

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

 

Pri výbere konštrukcie a materiálov pre našu mesačnú základňu sme brali do úvahy žiarenie, meteority a vysoké teplotné výkyvy. Z tohto dôvodu sú steny vyrobené z titánu. Okrem toho, že titán má nízku tepelnú vodivosť a vynikajúcu mechanickú pevnosť, je aj pružný, ale zároveň odolný a nárazuvzdorný, čo znamená, že naši astronauti sú chránení pred vysokými teplotnými výkyvmi a meteoritmi. 

Z rovnakého dôvodu namiesto bežného skla použijeme priehľadné kremičité sklolamináty a vnútorná strana stien bude pokrytá demrónom, ktorý poskytne dodatočnú ochranu pred kozmickým žiarením. Aj vnútorné dvere búdky sú navrhnuté tak, aby utesňovali miestnosť, vďaka čomu nebude základňa vystavená prázdnote a tlak a hladina kyslíka sa môžu dostať do normálu v bezpečných parametroch.

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

Po vybudovaní základne sa zamrznutá voda, ktorá sa nachádza v blízkosti základne, vyťaží, roztopí a prefiltruje, aby sa mohla skladovať a používať na základni. Potom sa všetka použitá voda prefiltruje cez čističku vody vrátane moču. Tento systém by mal časom zvýšiť množstvo vody, ktoré je na základni k dispozícii, pretože objem vody vyprodukovanej z moču je približne o 10% väčší ako príjem, a to v dôsledku oxidácie potravín. Okrem toho zvyšky z filtrovania moču možno použiť ako hnojivo pre pôdu.

Astronauti nemôžu žiť z balenej stravy večne, ale prvých pár mesiacov, kým im v skleníku narastie zelenina, to budú musieť robiť. Členovia posádky budú žiť prevažne z rastlinnej stravy, s doplnkovými dodávkami mäsa a bielkovín zo Zeme. Zeleninu budú botanici pestovať v skleníku, kde budeme pestovať zemiaky, zelený hrášok a sóju pre sacharidy, cukry, vápnik a vlákninu, vitamíny A, K, C; melón a uhorky pre ich vysokú konzistenciu vody a pre cukry.

Keďže je naša lokalita takmer neustále osvetlená, počas lunárneho dňa budú naším hlavným zdrojom elektrickej energie solárne panely. Aj keby bola lunárna noc výrazne krátka, museli by sme používať záložné batérie pre všetky spotrebiče a laboratórne zariadenia, aby sme dokázali udržať základňu v prevádzke, keďže vieme, že priemerné percento energie spotrebovanej za jeden mesiac je vyššie ako 1200 kW. Batérie môžu byť užitočné aj v prípade poruchy solárneho panelu.

Na začiatku našej cesty budeme používať stlačený vzduch privezený zo Zeme. Keď budú naše rastliny rásť, čo bude ďalším zdrojom kyslíka, budeme elektrolyzovať vodu nájdenú na Mesiaci, aby sme získali kyslík a vodík (ktorý sa dá znovu použiť v rovnakom
proces).
Vzduch z mesačnej pôdy môžeme získať aj pomocou elektrolýzy roztavených solí. Zatiaľ čo dýchateľný vzduch sa vyrába len z 20% kyslíka, 2% oxidu uhličitého a 78% dusíka. Niektoré štúdie naznačujú, že sa môže nachádzať v mesačných horninách, hoci dusík možno bude potrebné dodávať zo Zeme.

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

Hoci nie je vylúčené, že Hyperion1918 sa v budúcnosti stane turistickou lunárnou základňou, pri navrhovaní tohto modelu sme uprednostnili vedecké experimenty. 

Predovšetkým štúdium mesačnej pôdy, hornín a podzemného ľadu môže priniesť nielen významný pohľad na to, ako sa Mesiac formoval pred miliardami rokov, ale pomôže vedcom aj obmedziť modely dopadov na mesačný povrch a účinky záhradných meteoritov, fotodisociácie a rozprašovania slnečného vetra na Mesiaci.

V neposlednom rade sa Hyperion1918 môže použiť ako vstupná brána pre budúce misie na iné vzdialenejšie planéty, napríklad na Mars, keďže z Mesiaca máme viac možností štartu ako zo Zeme. Okrem toho ponúka skvelý prehľad o technikách prežitia vo vesmíre, ktoré možno vyvinúť na relatívne bezpečnom mieste, ktoré je blízko Zeme.

Opíšte deň na Mesiaci pre posádku astronautov z Moon Campu.

Deň na Mesiaci je úplne iný ako deň na Zemi. Životný štýl astronautov zameraný na plnenie úloh, ako aj izolácia od ostatných ľudí na Zemi a nekonzistentný cyklus dňa a noci sú len niektoré z prekážok pre komunitu na základni. Ich prekonanie je kľúčovým krokom k plnému využitiu možností výskumu, ktoré nám Mesiac ponúka. 

Keďže "otvorený priestor" v skleníku Demetra je osvetlený najmä slnkom, cyklus deň-noc možno dosiahnuť zatemnením skleneného stropu v určitých hodinách. 

V prípade núdze je nevyhnutné, aby bol v každom okamihu aspoň jeden astronaut pri vedomí. Aby sa to zabezpečilo, každý člen posádky pôjde spať 2 hodiny po tom predchádzajúcom a podľa toho sa aj zobudí. Takto budú všetci astronauti v rovnakom čase bdelí aspoň 8 hodín denne. 

Keď sa všetci členovia posádky prebudia, zhromaždia sa na veliteľstve, aby komunikovali so Zemou a stanovili plán na daný deň. Kým sa všetci členovia posádky prebudia, je nevyhnutné sústrediť sa na socializáciu, aby sa udržalo duševné zdravie každého astronauta a jeho pohoda. 

Na základni je potrebné vykonať 3 hlavné úlohy, pričom každá z nich je pridelená astronautom. Dvaja z nich budú pracovať v oblasti výskumu, ďalší dvaja budú mať na starosti skleník a prípravu jedla a posledný bude mať na starosti údržbu, hoci každý astronaut by mal mať zručnosti a reakčný čas na to, aby mohol preskakovať z jednej úlohy na druhú.

Čo budú členovia výskumnej posádky robiť celý deň? Pomocou roverov monitorovaných na diaľku budú zbierať vzorky z mesačnej pôdy, skál a ľadu, skúmať ich a získavať čo najviac informácií v laboratóriu, ako aj pripravovať a čistiť pitnú vodu pre zvyšok posádky.

Údržba zahŕňa v prvej časti registráciu všetkých zariadení a prostriedkov umiestnených v kupole Hefaistos, ako aj čistenie zozbieraných vzoriek. Okrem toho sa musí zodpovedný pracovník uistiť, že úroveň energie, stroje a zariadenia, ako aj všetka technika sú v správnom stave a pripravené na prevádzku.

Čo je po dlhom pracovnom dni lepšie ako pozrieť sa na nádherný výhľad na Zem a zázraky vesmíru?



← Všetky projekty