moon_camp

Moon Camp Pioneers Galéria 2021-2022

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.

Team: Discoverers

Colégio Vasco da Gama  Sintra    Portugalsko 18, 17   4 /


Externý prehliadač pre projekt 3d

Popis projektu

Mesačný tábor Discoverer by umožnil astronautom žiť a pracovať na Mesiaci, pričom by mal aj niekoľko sekundárnych štruktúr, ktoré by zabezpečovali dodávku energie pre všetky zariadenia, - solárne panely, - komunikáciu medzi astronautmi a medzi Mesiacom a Zemou, - antény, - a skladovanie energie a zdrojov - vysokoúčinné batérie a nádrže na vodu, palivo, regolit a plyny.

S cieľom znížiť náklady a podporiť udržateľnosť tím navrhol základňu, ktorá by poskytovala maximálny komfort a zároveň zaberala čo najmenšiu plochu a vyžadovala čo najmenej zdrojov.

Obytné priestory by sa nachádzali v podzemí a boli by rozdelené na dve časti, jednu na prácu a druhú na oddych, aby bolo možné jasne oddeliť pracovný čas od času odpočinku. Kuchyňa by bola spoločným priestorom, kde by astronauti mohli tráviť časť času na oddych spoločne, ale každý z nich by mal samostatnú spálňu, aby mal viac súkromia.

Na povrchu by sa nachádzala len prechodová komora a modul na uskladnenie a údržbu roveru, kde by sa skladovali aj mesačné vzorky pred ich analýzou v laboratóriu. Podzemné oddelenia by boli prístupné hlavným výťahom pre ľudí a náklad a sekundárnym výťahom len pre ľudí, ktorý by sa použil v prípade núdze.

K dispozícii by bolo aj niekoľko roverov s posádkou, aby astronauti mohli na mesačnej pôde vykonávať misie, ktoré by mohli zahŕňať prekonávanie väčších vzdialeností. Štartovacia rampa pre kozmické lode by umožnila prepravu tovaru a ľudí medzi Zemou a Mesiacom.

2.1 Kde chcete postaviť svoj Moon Camp?

Tábor na Mesiaci by sa mal nachádzať v kráteri Clavius. Tento kráter sa nachádza na južnom póle Mesiaca a nachádza sa v ňom voda vo forme ľadu. Astronauti by mohli túto vodu využívať nielen na osobné alebo napríklad poľnohospodárske účely, ale táto lokalita ponúka aj veľký prístup slnečného svetla, ktoré zaručuje zásobovanie mesačnej základne energiou.

Kráter Clavius sa stáva ideálnym miestom zo všetkých vyššie uvedených dôvodov a tiež preto, aby teplota netrpela veľkými výkyvmi.

2.2 Ako plánujete vybudovať svoj mesačný tábor? Opíšte techniky, materiály a vaše konštrukčné rozhodnutia.

Prvým krokom pri budovaní mesačného tábora by bolo vyslanie autonómnych roverov a vrtných strojov na Mesiac, keďže najväčšia časť tábora by sa nachádzala pod zemou. Vrtné stroje by boli zodpovedné za vykopávanie mesačnej pôdy, zatiaľ čo rovery by na mieste stavali a montovali rôzne moduly základne, pričom by sa použili 3D tlačiarne na výrobu vnútorných komponentov, ako sú napríklad potrubia, a vyrobil by sa lunárny betón na všetky vonkajšie steny vrátane stien podzemných oddelení. Lunárny betón sa vyrába z mesačného regolitu a močoviny z ľudského moču, ktorá pôsobí ako zmäkčovadlo, čím sa znižuje množstvo vody potrebnej na stavbu na Mesiaci. Jeho pevnosť umožňuje použiť ho pri zakladaní stavieb. Okrem toho poskytuje astronautom dodatočnú ochranu pred drsnými mesačnými podmienkami, ako sú extrémne teploty a smrteľná úroveň radiácie.

Po dokončení stavby základne a vytvorení vhodného prostredia by sa na Mesiac spolu s prvými astronautmi dopravili aj časti vybavenia a ľahký nábytok, ktoré by sa umiestnili v základni. V tejto fáze by sa na Mesiac poslali aj väčšie rovery pre astronautov s posádkou. Ak by to bolo potrebné, v budúcnosti by sa k vesmírnej stanici mohli pridať ďalšie moduly, ak by bolo potrebné ubytovať viac astronautov, a to výrobou lunárneho betónu a 3D tlačou ďalších komponentov.

Výstavbou základne na mieste, z lunárnych materiálov a s použitím ľahkého nábytku by sa výrazne znížili náklady spojené s dopravou a výstavbou.

2.3 Prostredie na Mesiaci je pre astronautov veľmi nebezpečné. Vysvetlite, ako ich bude váš mesačný tábor chrániť. (maximálne 150 slov)

Mesačná základňa by mala chrániť astronautov pred drsnými mesačnými podmienkami a nebezpečenstvami, najmä pred extrémnymi výkyvmi teploty, dopadom meteoritov, škodlivou radiáciou a neexistenciou atmosféry.

Po prvé, keďže tábor sa mal nachádzať na južnom póle, astronauti by boli vystavení podstatne nižším teplotným výkyvom, než aké sú zaznamenané v iných oblastiach Mesiaca. Okrem toho by v dôsledku trvalého pôsobenia slnečného svetla dochádzalo k neustálej produkcii energie, ktorej časť by sa mohla využiť na vykurovanie.

Väčšina základne by sa nachádzala pod zemou, čo by zabezpečilo trvalú ochranu pred dopadom meteoritov a smrteľnou radiáciou. Hoci sú s touto možnosťou spojené vyššie náklady, vzhľadom na výkopy, ktoré sú potrebné na vybudovanie základne, je bezpečnosť podstatne vyššia.

Hlavný stavebný materiál, lunárny betón, by poskytoval dodatočnú ochranu pred škodlivým žiarením, teplotnými výkyvmi a vonkajším vákuom.

2.4 Vysvetlite, ako váš mesačný tábor poskytne astronautom:

Voda
Potraviny
Napájanie
Vzduch

Spočiatku by sa voda dovážala zo Zeme, pretože na Mesiaci by nebolo k dispozícii žiadne zariadenie, ktoré by umožňovalo jej získavanie. Neskôr by sa získavala z mesačného ľadu. Na vyhodnotenie vplyvu ťažby z mesačného ľadu by sa však mal vykonať náležitý výskum. Recyklácia vody by prebiehala permanentne.

Spočiatku sa všetky potraviny dovážali zo Zeme. Neskôr by sa na Mesiaci pestovala najmä zelenina v skleníkoch umiestnených v podzemí. Využívalo by sa umelé osvetlenie, ktoré by umožňovalo regulovať čas, počas ktorého by boli rastliny vystavené svetlu, ale zároveň by ich chránilo pred škodlivou úrovňou žiarenia, keďže by neboli vystavené priamemu slnečnému žiareniu. Odpad z astronautov by sa mohol používať ako hnojivo, čo by prispelo k udržateľnosti základne. Na doplnenie stravy ľudí o ďalšie živiny, najmä bielkoviny, by sa niektoré potraviny neustále dovážali zo Zeme.

Väčšina energie potrebnej na prevádzku mesačnej základne by pochádzala zo solárnych panelov umiestnených na povrchu. Keďže sa mesačný tábor nachádza na južnom póle, slnečnému žiareniu by bol vystavený v podstate neustále. Aby sa však predišlo scenárom, v ktorých by solárne panely neboli k dispozícii, napríklad v prípade poruchy alebo počas zatmenia Mesiaca, na základni by boli nainštalované vysokoúčinné batérie, ktoré by ju zásobovali všetkou potrebnou energiou počas krátkeho dočasného obdobia, kým by solárne panely neboli opäť k dispozícii. Zo Zeme by sa tiež priviezlo určité množstvo paliva, ktoré by sa uskladnilo v nádržiach a použilo v prípade núdze.

Spočiatku by sa dýchateľná atmosféra pre základňu dovážala zo Zeme, pričom plyny by sa na Mesiac dopravovali v nádržiach so stlačeným vzduchom. Neskôr, keď už budú všetky zariadenia v prevádzke, by sa kyslík mohol získavať elektrolýzou vody alebo mesačného regolitu. Proces získavania kyslíka z regolitu je síce vysoko účinný, ale vyžaduje si veľké množstvo energie a moderné priemyselné zariadenia, preto by sa mal spočiatku prijať ako experimentálny proces. Dôležitým plynom by bol aj oxid uhličitý. Nedávne štúdie potvrdzujú existenciu lunárnych studených pascí oxidu uhličitého, ale nezaručujú, že sa v nich nachádza tuhý oxid uhličitý, takže astronauti by mali vykonať určitý výskum, aby dospeli k záveru, či tam oxid uhličitý existuje a či by bolo možné ho extrahovať. Ak nie, mohol by sa dovážať zo Zeme, ako sa to vždy deje s dusíkom.

2.5 Vysvetlite, čo by bolo hlavným cieľom vášho mesačného tábora.

Hlavným cieľom mesačného tábora by bol vedecký výskum Mesiaca. Okrem iných dôležitých aspektov by sa mohol využívať napríklad na štúdium mesačných vzoriek alebo environmentálnych podmienok. Astronauti by spolupracovali, aby boli úspešní a priniesli na Zem užitočné informácie. Poskytlo by im to aj možnosť žiť dlhší čas vo vesmíre, čo by im umožnilo získať zásadný prehľad o tom, ako by vyzeral život na vzdialených planétach.

3.1 Opíšte deň na Mesiaci pre posádku astronautov z Moon Campu.

Mesačný tábor má spočiatku obývať 5 astronautov: dvaja inžinieri, lekár, biológ a geológ.

Deň sa začína okolo siedmej hodiny ráno.Astronauti sa zobudia, opustia svoje izby a zamieria do kúpeľne, kde sa postarajú o svoju osobnú hygienu. Potom idú do posilňovne, aby sa udržali v kondícii, a hodinu cvičia podľa odporúčaní lekára. Neskôr sa stretnú v kuchyni, aby si dali raňajky.

Potom astronauti začnú pracovať. Jeden z inžinierov bude riadiť elektrolýzu vody a regolitu. Druhý inžinier bude sledovať solárne panely a batérie a bude zodpovedný za ich údržbu a výkon. Lekár by mal pre astronautov vypracovať plán stravovania a cvičenia. Môže tiež študovať účinky mesačnej gravitácie na ľudský organizmus počas dlhého obdobia. Biológ sa musí starať o rastliny, kontrolovať teplotu a vlhkosť. Geológ zbiera a analyzuje mesačné vzorky v laboratóriu.

Okolo 13.00 hod. astronauti obedujú, aby načerpali nové sily. Spoločne strávia nejaký čas v kuchyni. Keď sa cítia pripravení, vrátia sa k práci až do 18:00. V tomto čase sa astronauti osprchujú a dajú si večeru. Keď sa blíži noc, odchádzajú do svojej osobnej izby, kde môžu relaxovať a rozprávať sa so svojimi rodinami a nadviazať komunikáciu so Zemou. Nakoniec idú spať okolo 22.00 h, aby si dostatočne oddýchli na ďalší deň, aby bol ešte produktívnejší ako ten predchádzajúci.

Ďalšie projekty:

  Lacus Somniorum

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Čína
  Tábor Polaris

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Čína
  Aurora

 

  Štátna škola v Batumi #1
    Georgia
  Perez Mercader

 

  IES Juan Antonio Pérez Mercader
    Španielsko