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: AMAR

Nad Aleji  Praha    Česká republika 15, 14 alebo menej Prvé miesto - členské štáty ESA

Externý prehliadač pre projekt 3d

Popis projektu

Naším cieľom je navrhnúť sebestačnú základňu, ktorú bude možné realizovať v priebehu nasledujúcich 10 rokov. Náš projekt je založený na reálne merania a experimenty, ako aj na už osvedčených existujúcich technikách.

  • Na stránke prvá fáza, potraviny sa budú musieť dovážať zo Zeme a základňa ešte nebude sebestačná. Predovšetkým sa bude budovať infraštruktúra na Mesiaci (posilnenie kritických oblastí, hľadanie miestnych zdrojov...).
  • Na stránke druhá fáza, bude vyrábať vlastné potraviny a vodu a dokonca bude schopná dodávať tieto suroviny iným staniciam (Gateway) a naplno sa rozbehne výskum.

Základňa je schopná trvalo ubytovať štvorčlennú posádku, ktorá sa po pol roku zmení.

Náš 3D model obsahuje prvé dva moduly základne: sebestačný obytný a laboratórny modul (HLM) a nákladný modul (CM). HLM zatiaľ nie je veľmi pohodlný pre posádku, pretože sa na ňom majú iba testovať technológie (pestovanie rastlín, výroba paliva pomocou ISRU, výcvik posádky...), ktoré sa využijú pri budúcej výstavbe skleníkového modulu (GM) a veľkého obytného modulu (LHM), ktorý sa spojí so základňou. K CM je pripojené pretlakové vozidlo (PR). Po pripojení GM, ktorý budeme schopní vyrábať na Mesiaci, bude možné stanicu Gateway zásobovať potravinami a vodou.

Kde chcete postaviť svoj mesačný tábor?

Základňu plánujeme postaviť na južnom póle Mesiaca, konkrétne na okraji krátera Shackleton. Toto miesto je výhodné vďaka takmer stálemu osvetleniu a blízkym náleziskám vody. K južnému pólu Mesiaca smeruje aj program Artemis a na obežnej dráhe tu má pristáť stanica Gateway, takže toto miesto bude tiež dobre preskúmané a môžu sa tu robiť prípravy na príchod našej základne. Uprostred krátera je úplná tma a nízka teplota, čo umožní jedinečné nerušené astronomické pozorovania.

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

Na výstavbu našej základne plánujeme použiť miestne zdroje, ktoré spracujeme pomocou flexibilných stavebných metód, ako je napríklad 3D tlač.
CM prichádza ako prvá. Bude vynesený pomocou Ariane 6. Po pripojení pomocou manévrov prenosového prvku (TE) sa dostane do NRHO, kde sa spojí s Gateway. Na každej strane ho už budú čakať dva opakovane použiteľné pristávacie prvky (RLE) na pripojenie CanadArm 3 k NM. Táto súprava potom pristane na Mesiaci. LRE sa pripraví na opätovné použitie, doplní im palivo a vráti sa k Gateway.

V ďalšej fáze príde posádka. CM bude fungovať ako dočasné laboratórium, v ktorom sa overí vhodnosť súčasných technológií, ktoré sa budú používať v HLM.

Ak testy dopadnú dobre, nič nebude brániť štartu HLM na Ariane 6. Bude to podobné ako pri CM.
Následne sa HLM rozkladá. Stredná časť skladania (IP) sa nafúkne. Zvyšné regály sa presunú z CM, ktoré sa môžu naplniť ďalším nákladom. Čiastočne sa zloží aj strop a podlaha v EP. Keď sa HLM rozloží, 3D tlačiareň zabezpečí ochranu pred radiáciou a mikrometeoritmi. Tento systém zabezpečí, že po príchode astronautov bude základňa z veľkej časti pripravená na príchod astronautov.

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

Na ochranu pred mikrometeoritmi plánujeme využívať najmä ISRU metódou 3D tlače. Touto metódou by sa vytlačil Whippleov štít. Vyskúšali sme niekoľko rôznych metód (regolit + spojivo zo Zeme, regolit + síra, regolit + síra + železo). Najlepšou metódou, s ktorou sme experimentovali, bol sírny lunárny krét, ale síra sa pri nízkych teplotách taví a sublimuje. 3D tlač na Mesiaci si vyžaduje ďalší výskum.
Štít z regolitu by chránil aj pred kozmickým žiarením. Na 1 m² by pripadalo 10 000 kg štítu. Výška by bola 1,5 m - 3 m v závislosti od hustoty tlače.
Systém radiátorov / solárnych panelov zabezpečuje ochranu najmä zakopaných častí základne pred extrémnymi mesačnými teplotami.

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

Budeme získavať vodu z mesačného ľadu, potom ju čistiť a recyklovať, čím sa minimalizuje zaťaženie zo Zeme.
Voda sa bude ťažiť pomocou vozíkov na dne krátera Shacketlon. Energiu im dodávame pomocou zrkadiel umiestnených na okraji krátera. Dopraví ich sem komerčný lunárny modul.
Náš robustný systém recyklácie vody zaberie tri stojany, čo umožní "luxus", ako je sprcha. Umožní tiež vykonávať veľké experimenty s rastlinami pred pridaním geneticky modifikovaných látok.

Potraviny sa v prvej fáze prepravia zo Zeme pomocou lietadla Dragon XL. Pripojí sa k bráne a náklad sa prenesie do CM. V druhej fáze budeme pestovať potraviny v GM. Substrát bude pravdepodobne pozostávať z vyčisteného regolitu a kompostu a odpadu astronautov. Stále skúmame vplyv kompostovania na atmosféru.

Na výrobu energie budeme používať solárne panely. Počas svietenia solárnych panelov sa bude z vody elektrolýzou vyrábať palivo (vodík a kyslík). Hneď ako sa panely zatienia, vo vodíkových článkoch sa vyrobí elektrická energia. Uvažujeme aj o použití termoelektrických generátorov, ktoré by využili extrémne teplotné rozdiely na Mesiaci.

V prvej fáze budeme získavať kyslík extrakciou z regolitu. Kovy vznikajú ako odpadový produkt. Z atmosféry budeme zachytávať oxid uhličitý a uskladňovať ho vo veľkej nádrži (posádka bude tiež produkovať viac vody, ako spotrebuje, takže budeme mať aj nádrž na vodu).
V druhej fáze prijímame oxid uhličitý a vodu do GM a rastliny tieto dve látky premieňajú späť na potraviny.

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

Naša základňa má dve hlavné úlohy: vykonávať experimenty a pripraviť Mesiac na ďalšie osídlenie. Každý projekt však potrebuje finančné zdroje, takže by sme poskytli priestor na vykonávanie komerčných experimentov a môžeme tiež predávať regolit. Dúfame, že takýmto spôsobom sa nám podarí získať aspoň určitú finančnú sebestačnosť základne. V neskorších fázach kolonizácie by sme chceli na základni vyrábať z miestnych zdrojov a vypúšťať malé satelity.

Opíšte deň na Mesiaci pre posádku astronautov z Moon Campu.

Po prebudení o 6:00 astronaut vykoná rannú hygienu a potom premiestni vzorku z biologického stojana (BR) do mrazničky (FR).

O 6:30 sa v salóniku podávajú spoločné raňajky. Každý astronaut má svoj vlastný stôl, kde môže mať osobné veci. Majú chlieb prinesený zo Zeme s trochou zeleniny z malej experimentálnej záhrady (SEG). Po raňajkách sa uskutoční príprava na mimovzdušnú aktivitu (EVA) a o 7:00 astronaut spolu s ďalším pripravuje CM a LE na zajtrajší zásobovací let k Gateway. Zahŕňa to pripojenie káblov, kontrolu motorov a prípravu na doplnenie paliva. Budú tiež inštalovať experimentálny TEG.

O 12:00 druhá časť posádky obeduje, zatiaľ čo zvyšní dvaja stále vykonávajú EVA.

O 13:00 sa náš astronaut vracia z EVA a spolu s ostatnými absolvuje obed a obedňajšiu prestávku predĺženú do 14:30. Keďže vykonal fyzicky náročnú EVA, trénuje len pol hodiny do 15:00. Nasleduje kontrola systémov stanice, ktorá zahŕňa kontrolu elektroinštalácie stanice, stavu filtrov, tesnosti spojov a kontrolu prašnosti. Je to veľmi dôležité a naša základňa obsahuje množstvo opatrení, aby sa prach nedostal dovnútra a všetky spoje dobre tesnili. Počas kontroly zistí, že jeden z filtrov je už príliš zanesený, preto zdvihne jednu podlahovú dosku, aby odstránil náhradný. O 16:00 je hotový a teraz môže robiť komerčné experimenty. V prvom skúma vplyv šiestej tiaže na miešanie kovov v zliatinách. Astronaut ho spúšťa a kontroluje. Potom môže robiť ďalšie experimenty.

O 17:00 začne s náročnejšou analýzou vzoriek v rukavičkovom boxe (GBR). Bude trvať do 19:00. Potom sa celá posádka stretne na večeri, po ktorej bude nasledovať čítanie pokynov na zajtra.

Od 19:00 do 21:00 má astronaut čas na večernú hygienu a voľný čas.

O 21:00 otvorí podlahu a ide si ľahnúť do postele.



← Všetky projekty