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: Lupus

Dievčenská škola Tiffin  Londýn    Spojené kráľovstvo 17

Externý prehliadač pre projekt 3d

Popis projektu

Naša základňa v mesačnom tábore je určená na vedecký výskum s cieľom rozšíriť naše poznatky o Mesiaci a vytvoriť základ pre budúci rozvoj infraštruktúry na Mesiaci. Tím tvorí 6 ľudí, medzi ktorými sú 4 vedci, ktorí budú vykonávať experimenty s využitím zdrojov v laboratóriu, ako aj 2 inžinieri, ktorí budú pomocou roverov vytvárať obývateľné priestory v lávových rúrach pod zemou na využitie pri budúcich prieskumných misiách na Mesiaci. Základňa bude vytvorená pomocou ISRU (in-situ resource utilization - využívanie zdrojov na mieste) a je rozdelená na rôzne časti, pričom hlavná pracovná oblasť a obytné priestory sú oddelené, aby si astronauti mohli aj na Mesiaci zachovať zdravý životný štýl. Hlavným cieľom nášho projektu je navrhnúť mesačnú základňu, ktorá môže slúžiť ako predvoj lunárneho výskumu, ako aj ako priekopnícke miesto pri skúmaní vesmíru ľudstvom.

Kde chcete postaviť svoj mesačný tábor?

Základňa sa nachádza na južnom póle na okraji krátera Shackleton, ktorý sa nachádza v Aitkenovej panve. Túto lokalitu sme si vybrali kvôli relatívne miernemu podnebiu, takže je vhodná pre astronautov, ktorí nebudú musieť zažívať extrémne teplotné zmeny kvôli mesačnému cyklu. Okrem toho sa tu nachádzajú lávové rúry, ktoré sa dajú využiť ako potenciálne útočiská počas meteorických dažďov a môžu tiež chrániť astronautov pred vystavením škodlivému žiareniu. Lokalita je tiež 75-80% času osvetlená slnečným svetlom, ktoré je nevyhnutné na výrobu slnečnej energie potrebnej na napájanie mesačného tábora. Slnkom osvetlená oblasť má rozlohu približne 1,25 km2 , čo poskytuje dostatok priestoru pre našu základňu. Okrem toho 22% materiálu, ktorý sa nachádza v kráteri, môže tvoriť ľad, ktorý môžu astronauti využiť na získavanie základných zdrojov, ako je napríklad voda.

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

Hlavná konštrukcia našej základne bude pred pristátím vystužená titánovými tyčami, ktoré privezú automatické lietadlá. Keď bude všetok materiál na mieste, plánujeme použiť skladateľnú 3D tlačiareň na vytvorenie konštrukčných blokov spekaním regolitu pomocou usmerneného žiarenia. Hoci očakávame, že hlavnú základňu už budeme mať postavenú pomocou diaľkovo ovládanej automatizácie, tím môže potom pomocou tlačiarne postaviť zvyšok tábora a pokračovať v rozširovaní. najmä tým, že regolit použijeme ako hlavný zdroj stavebného materiálu, pomôže to našej základni stať sa sebestačnou. Na stránke .

okrem regolitu plánujeme využiť aj minerály a kovy, ktoré sa nachádzajú v polárnych oblastiach, a to tak, že k našej jednotke na triedenie vody pripojíme magnety, čím budeme paralelne s vodou zbierať aj kovy. Tie sa potom môžu roztaviť a použiť na stavbu robustnejších štruktúr. Ďalšou dôležitou konštrukčnou voľbou bolo použitie technológie magnetickej levitácie pre našu lávovú trubicu. To malo zabezpečiť rýchly prístup do nášho núdzového bunkra, ako aj na každodenné použitie, keďže jedným z našich hlavných cieľov je rozšíriť podzemnú infraštruktúru a vytvoriť ďalšiu základňu. Okrem toho sme zahrnuli bičové tienenie, ako aj infračervené senzory na detekciu únikov v našom zásobovaní vzduchom a vodou, aby sme zabránili ich kontaminácii. Plánujeme tiež použiť vzájomne sa krížiace nosníky, kde je to možné, namiesto pevných platforiem, aby sme úplne optimalizovali materiály.

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

V okolí nášho hlavného tábora sme použili násypy zo spekaného regolitu, ktoré chránia základňu pred slnečným vetrom a žiarením, a tiež sme ju umiestnili do krátera, aby sme ju ešte viac chránili. Okrem toho sú všetky naše štruktúry uzemnené, aby sa neutralizoval nárast statickej elektriny zo slnečných vetrov. V neďalekom lavatube sme vybudovali aj bunker s rýchlym prístupom, ktorý slúži ako úkryt pred meteorickým dažďom. Prístup k nemu je zabezpečený pomocou maglevového výťahu, ktorý uľahčuje prístup v prípade núdze a funguje rýchlejšie ako mechanický kladkový systém. Okrem toho sa veľké asteroidy nepretržite sledujú z ISS a zo Zeme a informácie sa prenášajú na náš osobný satelit. Tie sa potom posielajú priamo do nášho komunikačného centra. Naša družica aj základňa majú bičové tienenie, ktoré poskytuje ochranu pred vesmírnym odpadom tým, že rozkladá hmotu skôr, ako sa dostane do hlavnej štruktúry.

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

Pre našu základňu bolo získanie vody jedným z kľúčových bodov a predpokladáme, že celý systém získavania vody bude fungovať ešte pred pristátím astronautov, pretože voda je nevyhnutná na prežitie. Tento systém by bol zriadený najmä diaľkovo ovládanými rovermi, ktoré by na komunikáciu využívali náš satelit. Po preskúmaní rôznych možností sme sa rozhodli, že naša voda bude využívať metódu aqua factorem, pri ktorej rover zoškriabe horný povrch a potom triedi získané častice pomocou triediacej jednotky s umelou inteligenciou. Rozhodli sme sa nepoužiť vŕtanie kvôli extrémne nízkym teplotám a vysokému energetickému príkonu. Čiastočky vody sa potom prepravujú do hlavnej nádrže pomocou magnetických levitačných nákladných vlakov,čo umožňuje rýchlu sieť na získavanie vody, ktorá funguje na elektrický pohon, aby sa minimalizovali emisie uhlíka. Všetka spotrebovaná voda sa potom posiela do našej recyklačnej jednotky, ktorá má podobnú štruktúru ako jej terranský náprotivok.

Zdrojom potravy astronautov bude zelenina, ktorá sa pestuje v aeroponickom laboratóriu, ktoré sa nachádza v hlavnej pracovnej časti základne. Použitie aeropónie znamená, že rastliny sa pestujú v hmlovom prostredí, ktoré bude obsahovať živiny nevyhnutné pre rast rastlín. Túto metódu sme si vybrali, pretože nevyžaduje agregátne médium, ako je pôda alebo voda, čím sa šetrí množstvo vody, ktoré je k dispozícii pre astronautov. Rastliny budú starostlivo vybrané tak, aby obsahovali správne množstvo živín potrebných na udržanie zdravia astronautov. Sójové rastliny sa budú pestovať aj na vytvorenie náhrady mäsa, aby sa zabezpečilo, že astronautom nebudú chýbať základné živiny, rozhodli sme sa nepoužívať zvieratá ako zdroj potravy, pretože by si vyžadovali ďalšie zdroje, ako je energia, vzduch a voda, ktoré by mohli byť pre astronautov životne dôležité.

Na získavanie energie plánujeme využívať solárnu energiu pomocou solárnych panelov vybavených jednoosovými sledovacími zariadeniami, ktoré umožňujú otáčanie panelov a sledovanie dráhy slnka, aby sa maximalizovala získaná energia. Slnečná energia je obnoviteľná a po väčšinu času je jej dostatok, keďže panely budú umiestnené na "vrcholoch večného svetla", kde budú 75-80% času osvetlené slnkom. Okrem toho naša minielektráreň, kde vodné pary z elektrolýzy poskytujú mechanickú energiu, ktorú potom naše generátory premieňajú na elektrickú energiu. Nakoniec máme možnosť záložného napájania pomocou nášho satelitu. Väčšia plocha solárnych panelov na našom satelite znamená, že v prípade núdze môže vysielať lúče energie vo forme mikrovĺn, ktoré potom prijíma naše komunikačné centrum. Vďaka dodatočnej energii má náš tím čas reagovať na všetky núdzové situácie, ktorým čelí.

Výroba vzduchu/kyslíka je dôležitým aspektom nášho tábora, kde sme sa rozhodli vyrábať ho elektrolýzou vody. Táto chemická reakcia nám umožňuje získať čistý kyslík a vodík (ktorý sa používa ako palivo). Kyslík sa potom skladuje vo vákuovo uzavretých nádobách a distribuuje sa na našu základňu. Keďže spustenie tohto procesu môže trvať dlho, spočiatku bude tím využívať kyslík dovážaný zo Zeme a dodávky z ISS, nepredpokladáme však, že to bude trvať príliš dlho, pretože infraštruktúra by bola vybudovaná skôr pomocou automatizovanej robotiky. Podobne ako voda, aj kyslík sa bude v čo najväčšej miere recyklovať a možno aj využívať kyslík uvoľnený v našej aeroponickej jednotke (z fotosyntézy). To sa bude realizovať pomocou uzavretých prieduchov a komôr v našej hlavnej základni, pričom na usmerňovanie prúdu vzduchu sa budú používať ventilátory.

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

Jedným z hlavných cieľov nášho mesačného tábora je výskum možností prežitia organických foriem života, ako sú zvieratá a rastliny, v atmosfére Mesiaca, a preto bude súčasťou nášho tímu vedcov aj biológ, ktorý bude viesť výskum v tejto oblasti. Automatizované aj ručne ovládané rovery budú vedci používať na pochopenie povrchu Mesiaca tým, že budú skúmať doteraz neprístupné miesta na Mesiaci. V mesačnom tábore sa nachádza infračervený teleskop, ktorý sa bude používať na rozšírenie našich poznatkov o nebeských telesách vo vesmíre. Inžinieri budú pracovať na vývoji lávových rúr pod povrchom Mesiaca, aby sa stali obývateľnými a mohli sa využiť pri budúcom prieskume Mesiaca. Práce budú pozostávať z rozvoja infraštruktúry, takže je tu potenciál, aby sa základňa v budúcnosti mohla využívať ako čerpacia stanica.

Opíšte deň na Mesiaci pre posádku astronautov z Moon Campu.

Na základni sa plánuje spanie tak, aby aspoň jeden člen posádky bol neustále v bdelom stave. Tento člen posádky bude v čase, keď zvyšok posádky spí, umiestnený v komunikačnom centre, aby mohol byť v prípade núdze upozornený a informovať zvyšok posádky. Keď sa člen posádky zobudí, má sa umyť a zjesť raňajky, potom sa od neho očakáva, že dokončí svoje úlohy na daný deň. Bude zavedený rotačný plán, takže dvaja členovia posádky strávia deň monitorovaním infraštruktúry a zariadení na základni, aby skontrolovali, či všetko funguje správne; budú tiež monitorovať spotrebu energie na základni a v prípade potreby môžu vypnúť niekoľko systémov, aby bol dostatok energie na udržanie kritických vecí, ako je napríklad hladina kyslíka. Zvyšok posádky bude plniť úlohy súvisiace s ich úlohou v mesačnom tábore. Biológovia budú vykonávať výskum možností prežitia organického života na povrchu Mesiaca, okrem toho budú biológovia zodpovední aj za riadenie aeroponického laboratória, aby sa uistili, že rastliny rastú správne, pretože sú životne dôležitým zdrojom. Ostatní vedci a inžinieri sa budú striedať po dvoch členoch posádky, ktorí budú používať rovery na ďalší výskum povrchu Mesiaca. Na prieskum sa bude používať buď ručne ovládaný rover, alebo automatický rover na miestach, ktoré by mohli byť pre členov posádky nebezpečné, ak by sa do nich pustili sami. Inžinieri strávia svoj deň navrhovaním a zlepšovaním infraštruktúry v lávových rúrach tým, že zlepšia integritu štruktúry a zabezpečia, aby bola obývateľná a mohla sa použiť ako sídlo pri budúcich misiách na výskum Mesiaca. Členovia posádky sa naobedujú a potom strávia zvyšok dňa dokončovaním všetkých nedokončených úloh z dopoludnia. Večer budú mať členovia posádky príležitosť na voľný čas, ktorý môžu stráviť činnosťou podľa vlastného výberu. Členovia posádky sa budú pravidelne zúčastňovať na bezpečnostných cvičeniach, aby sa uistili, že sú pripravení v prípade núdze.



← Všetky projekty