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: Space Bound

Bertrand Russell College  Krommenie    Holandsko 18   2 / 2


Externý prehliadač pre projekt 3d

Popis projektu

Týmto projektom zdôrazňujeme význam sebestačnosti mesačného tábora. To bude príkladom pre celú Zem. Mesačná základňa bude slúžiť najmä na výskum. Okrem výskumu vývoja organizmov v podmienkach na Mesiaci tu bude prebiehať aj výskum mesačnej pôdy. To nám poskytne širší pohľad na vývoj organizmov a podmienky vo vesmíre. Pomôže to rozvoju vesmírneho cestovania v budúcnosti.

Tím astronautov bude pozostávať zo 6 ľudí. Po prílete si astronauti prinesú vlastné potraviny a zdroje, v budúcnosti bude mesačná základňa sebestačná. Astronauti budú zachovávať pozemský rytmus dňa a noci. Počas dňa sa rozdelia na dve skupiny, ktoré budú vykonávať výskum a úlohy. Z tohto dôvodu budú astronauti vždy v bdelom stave, aby mohli riadiť mesačnú základňu. Počas dňa sa astronauti niekoľkokrát stretnú, aby sa zamysleli nad svojím postupom.

Väčšina našej mesačnej základne bude vybudovaná na Zemi, a to rovnakým spôsobom ako ISS. Mesačná základňa bude pozostávať z pevných a ľahkých geodómov. Vybrali sme si trojuholníkovú konštrukciu, pretože kupola nepotrebuje žiadnu vnútornú podporu a trojuholníky rovnomerne rozložia hmotnosť na celú konštrukciu. Kupoly budú umiestnené na južnom póle Mesiaca, ktorý je neustále osvetlený. Mesačná základňa bude čiastočne pod zemou a čiastočne nad zemou.

2.1 Kde chcete postaviť svoj Moon Camp?

Náš mesačný tábor sme si vybrali na južnom póle Mesiaca, na okraji krátera Shackleton. Bude to funkčné miesto na život, prácu a výskum. Okraj krátera je takmer nepretržite vystavený slnečnému žiareniu. Umiestnime tam naše solárne panely. Vnútro krátera je stále v tme a je tam mimoriadne chladno. Niektoré štúdie ukazujú, že v týchto častiach krátera sa nachádza ľad. Tieto zdroje ponúkajú mnoho výhod pre životné potreby. Predovšetkým bezpečný zdroj elektriny a vody. Z tohto dôvodu bude mesačná základňa nakoniec úplne sebestačná. Teplota v tejto oblasti je stabilnejšia, čo bude užitočné pre prípadnú prácu vonku. Vo vnútri nášho mesačného tábora si vytvoríme vlastnú príjemnú klímu. Väčšina našej základne bude v podzemí. Takto budú astronauti chránení pred meteoritmi a radiáciou.

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

Základňa bude čiastočne pod zemou a čiastočne nad zemou a bude pozostávať z geodómov. Posádka bude väčšinou žiť a robiť výskum v podzemí. Vďaka mesačnému piesku na povrchu v kombinácii s demónom na vnútornej strane základne bude posádka lepšie chránená pred radiáciou a meteoritmi.

Mesačná základňa má nadzemný vchod, ktorý obsahuje čistiaci systém pre skafandre a vybavenie, aby sa do základne nedostal mesačný piesok. V záujme bezpečnosti sú z každého podzemného oddelenia núdzové východy.

Pred príchodom astronautov na Mesiac budú roboty kopať diery pre podzemnú časť. Väčšina častí sa bude stavať na Zemi po rovnakej trase ako ISS. Tieto diely sa prepravia na Mesiac a astronauti ich budú montovať za asistencie robotov.

V prvej fáze misie budú astronauti bývať v rakete, v ktorej prileteli. V druhej fáze bude základňa dokončená a astronauti sa tam presťahujú.

Steny budú vyrobené z dvojitej vrstvy titánu s aerogélovými izolačnými podložkami medzi nimi. Titán má priaznivý pomer pevnosti k hmotnosti. Aerogél je veľmi dobrý izolátor a je ľahký. Na okná použijeme priehľadné kremičitanové sklolamináty. Vďaka týmto materiálom a tvaru pozostávajúcemu z trojuholníkov bude konštrukcia ľahká a pevná. To bude užitočné pri preprave častí mesačnej základne zo Zeme na Mesiac.

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

Pri výbere dizajnu sme brali do úvahy: mesačný piesok, krajinu, žiarenie, meteority a teplotu. Základňa bude úplne uzavretá a bude mať vchody s čistiacimi systémami, aby sa do nej nedostal nebezpečný mesačný piesok. Aby astronauti poznali krajinu, bude vyhotovená topografická výšková mapa Mesiaca.

Steny základne budú vyrobené z titánu, pretože je pevný, ľahký a odoláva extrémnym teplotám. Použijeme aerogélové rohože s tepelnou vodivosťou od 0,0135 do 0,017 W/m K. Základňa je teda chránená pred meteoritmi a extrémnymi teplotami. Demron je materiál chrániaci pred žiarením a bude umiestnený na vnútornej strane základne. Má o niečo nižšiu ochranu pred žiarením ako olovené tienenie, ale je pružný a ľahký. Podzemná časť mesačnej základne je pokrytá mesačným pieskom, ktorý tiež chráni základňu pred radiáciou.

2.4 Vysvetlite, ako váš mesačný tábor poskytne astronautom:

Voda
Potraviny
Napájanie
Vzduch

Na výrobu vody ISS používa systém na rekuperáciu vody. Ten je súčasťou systému kontroly životného prostredia a podpory života na palube ISS. Voda sa zhromažďuje v ISS. Čistú vodu zabezpečujú recykláciou moču posádky, potu, iných kondenzátov v kabíne a odpadu, ktorý vzniká v dôsledku mimovozidlovej činnosti. Táto voda sa filtruje a môže sa použiť ako pitná voda alebo voda pre rastliny.
Mesiac s najväčšou pravdepodobnosťou obsahuje ľad v kráteroch s trvalými tieňmi. Táto voda sa bude ťažiť a filtrovať. Potom sa voda môže použiť na pitie a pestovanie rastlín.
Zostávajúcu použitú vodu odoberie systém na spätné získavanie vody. Takto sa voda môže recyklovať. Vznikne tak kruhový systém.

Na začiatku misie budú astronauti jesť jedlo zo Zeme. Neskôr môžu jesť zeleninu zo skleníka. Posádka bude žiť prevažne na rastlinnej strave. Pozostávať bude zo sóje, strukovín, kukurice, špenátu, zemiakov a ovocia, aby bola strava pestrá. Tieto plodiny sa budú pestovať v uzavretom skleníku s umelým osvetlením, kde sú rastliny chránené pred žiarením.
Aby posádka dostala všetky potrebné živiny, musí užívať aj doplnky stravy, napríklad vitamín D, železo a vitamín C. Tie sa musia dopraviť zo Zeme na Mesiac pomocou bezpilotných nákladných lodí a budú doručené na mesačnú základňu.

Hlavným zdrojom elektrickej energie budú solárne panely. Budú umiestnené na vrchu Chakleton krater, ktorý je neustále osvetlený, preto je tu stály zdroj elektrickej energie. Prebytok elektrickej energie sa uskladní vo veľkých batériách. To je užitočné v prípade nedostatku energie a ak solárne panely nefungujú. Vďaka tomu základňa nikdy nebude mať nedostatok elektrickej energie. Elektrolýzou vody sa vytvorí raketové palivo (vodík a kyslík). To môže slúžiť aj ako zásoba energie.

Na výrobu kyslíka použijeme rovnaký systém, aký používa ISS. Existuje systém na výrobu kyslíka, na elektrolýzu vody. Dôležitou súčasťou je už spomínaný systém na rekuperáciu vody. Táto voda sa používa na výrobu dýchateľného vzduchu na udržanie života na palube. Na našej mesačnej základni sa bude využívať nielen voda získaná v rámci základne, ale aj mesačný ľad, ktorý sa ťaží. Vzduch sa bude osviežovať pomocou systému vzduchových filtrov.
Tlakové nádrže s kyslíkom budú predstavovať záložný zdroj k hlavnej metóde syntézy dýchateľného vzduchu. Tieto kyslíkové nádrže budú prepravovať bezpilotné nákladné lode a dopravovať ich na lunárnu základňu.
Rastliny a riasy, ktoré sa budú pestovať na Mesiaci, budú tiež poskytovať kyslík pre astronautov. Vypúšťaný oxid uhličitý astronautov môžu rastliny a riasy opäť využiť.

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

Misia na Mesiac má predovšetkým vedecké účely. Po prvé, výskum organizmov a vplyvu Mesiaca na ich rast a životné procesy. Na Mesiac vezmeme zvieratá (napríklad potkany, sliepky a včely) a rastliny a porovnáme vplyvy gravitácie a žiarenia na Mesiaci s tými na Zemi.
Po druhé, výskum mesačnej pôdy. Testy sa budú vykonávať na piesku, pôde, skalách a kráteroch na Mesiaci. Vďaka tomu získame viac informácií o zložení Mesiaca a o tom, ako Mesiac vznikol.
Cieľom je nakoniec založiť na Mesiaci stálu kolóniu. Mesačná základňa bude začiatkom trvalého obývania Mesiaca. Výskum pomôže v budúcnosti umožniť osídlenie aj iných planét, napríklad Marsu.
V budúcnosti sa základňa môže využívať aj ako turistická destinácia na výlety na Mesiac.

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

Miesto mesačného tábora nie je nikdy v tme, preto nemôžeme na Mesiaci vytvoriť "prirodzený" cyklus dňa a noci. Z tohto dôvodu sa astronauti budú riadiť pozemským cyklom deň-noc. Tým sa uľahčí aj komunikácia so Zemou, a keďže astronauti na Mesiaci nežijú trvalo, bude pre nich jednoduchšie opäť sa prispôsobiť životu na Zemi.

Posádku mesačnej základne bude tvoriť 6 ľudí rozdelených do dvoch skupín. Kvôli bezpečnosti nebudú obe skupiny nikdy spať v rovnakom okamihu. Vždy budú bdieť traja ľudia, ktorí si budú všímať a riešiť prípadné problémy.

Prvá skupina spí od 20.00 do 3.00 hodiny. Druhá skupina spí od 3.00 do 10.00 hodiny. Kým druhá skupina spí, prvá skupina raňajkuje od 3.00 do 3.45 hod. Potom budú hodinu športovať, aby zostali silní, a budú mať 15 minút na osprchovanie. Potom majú astronauti hodinu a pol voľného času, tento čas môžu využiť na posedenie v salóniku a telefonovanie rodine a priateľom na Zemi. Od 6.30 do 10.00 hod. sa táto skupina vydá do práce. O 10.00 hodine sa zobudí druhá skupina. Potom bude posádka 45 minút spoločne raňajkovať, urobí si plán na tento deň a nadviaže kontakt so základňou na Zemi. Druhá skupina bude od 10.45 do 11.45 hod. športovať a potom sa osprchuje, zatiaľ čo druhá skupina bude pracovať. Potom pôjde do práce aj druhá skupina. Od druhej do tretej bude mať celá posádka obed. Počas obeda nadviažu kontakt so základňou na Zemi a zamyslia sa nad doterajším dňom. Do 18.00 hod. bude posádka opäť pracovať. Potom bude posádka spoločne večerať a nadviaže kontakt so základňou na Zemi a bude uvažovať o uplynulom dni. Prvá skupina pôjde potom spať, zatiaľ čo druhá skupina bude opäť pracovať. O 23.30 hod. sa táto skupina naje a bude mať voľný čas až do tretej hodiny. Potom pôjde táto skupina spať a druhá skupina sa zobudí. A tak sa opäť začne cyklus deň - noc.

Ďalšie projekty:

  vlk

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Čína
  SAFA UBEDA

 

  EEPP SAGRADA FAMILIA
    Španielsko
  Kráľovné buniek

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Čína
  Lightbringer

 

  郑州轻工业大学
    Čína