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: CFS Deep Dark

IX Liceum Ogólnokształcące im. Klementyny Hoffmanowej w Warszawie, XIV Liceum Ogólnokształcące im. Stanisława Staszica w Warszawie, XLI Liceum Ogólnokształcące im. Joachima Lelewela, III Liceum Ogólnokształcące im. Marynarki Wojennej RP w Gdyni  Varšava    Poľsko 15   4 / 3


Externý prehliadač pre projekt 3d

Popis projektu

Cieľom misie je vybudovať sebestačnú výskumnú stanicu a trvalé ubytovanie pre štyri osoby na dne krátera.

Pri vchode je vzduchový uzáver, v ktorom sú umiestnené vzduchové zámky, vzduchové čerpadlá a nádrže obleku Artemis. Obytná časť základne pozostáva zo 7 modulov a 5 z nich je prepojených s hlavnou halou:

  • Dva spacie moduly (každý pre dve osoby) - súkromný priestor pre astronautov a miesto ich odpočinku
  • Skleník - pestovanie rastlín a výroba potravín
  • Technické - rozmrazovacie/elektrolýzne zariadenie, chladiace/vykurovacie zariadenie
  • AACM - miestnosť na uskladnenie bioreaktorov na čistenie vzduchu a nádrží s kyslíkom, vodíkom a vodou. Okrem toho sa biomasa rias môže použiť na výrobu potravín alebo paliva.
  • Laboratórium - miesto, kde sa vykonáva výskum a experimenty.
  • Zamestnanci - technická miestnosť
  • Hlavná hala - napriek tomu, že je to konektor, má aj posilňovňu.
2.1 Kde chcete postaviť svoj Moon Camp?

Za základňu sme si vybrali dno Shackletonu - kráter na južnom póle Mesiaca. Vzhľadom na nepriaznivé počasie a úplnú tmu toto miesto vytvára jedinečné podmienky na ďalší výskum. Súčasný výskum navyše naznačuje prítomnosť pevnej vody, ktorá je pre našu misiu nevyhnutným faktorom. Predpokladáme, že dno tohto krátera môže byť aj geologicky rozmanité, čo ho robí atraktívnym pre vedcov.

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

Astronauti na začiatku misie budú žiť na vesmírnej lodi. V tejto chvíli musia pripraviť základňu na obývanie. Pri budovaní základne plánujeme využívať prevažne zdroje Mesiaca a vlastnú výrobu, aby sme minimalizovali nutnosť brať všetko zo Zeme. Moduly by sa prepravovali po častiach pripravených na okamžité spojenie. Betón (hlavný materiál, ktorý použijeme) sa bude vyrábať z mesačného regolitu v hermetických miestnostiach oddelených od základne. Bude pokrývať základňu, aby sa nezaprela pred kozmickým žiarením. Niektoré plastové diely vo vnútri mesačného tábora sa budú vyrábať pomocou 3D tlačiarne. Táto metóda by nám umožnila ušetriť na nákladoch a vytlačiť potrebné diely v prípade akejkoľvek poruchy. Potom po zakrytí modulov betónom my astronauti pokryjeme základňu prachom z regolitu, aby sme základňu dodatočne zakryli.

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

Počas misie sú astronauti vystavení kozmickému žiareniu. Riešením tohto problému sú betónové kryty postavené z mesačného regolitu, ktorý má schopnosť zastaviť žiarenie. Pomôže aj hrubá vrstva prašného regolitu. Betónová vrstva ich chráni aj pred teplom a extrémnymi rozdielmi teplôt. Keďže sme základňu umiestnili na dno krátera, existuje malé nebezpečenstvo spôsobené mikrometeoritmi, pretože okraje krátera sú vysoké. Aby sa zabránilo nedostatku slnečného svetla, astronauti si dopĺňajú vitamín D.

2.4 Vysvetlite, ako váš mesačný tábor poskytne astronautom:

Voda
Potraviny
Napájanie
Vzduch

Na začiatku, počas prípravy modulov, používame vodu privedenú zo Zeme, ktorá je potrebná na prevádzku základne. Neskôr úplne prejdeme na vodu získavanú z ľadu pod povrchom. Na tento účel používame špeciálny rover. Ten zbiera ľad, aby ho neskôr rozmrazil v zariadení nazvanom Defroster a následne uskladnil v AACM. Máme tiež systém filtrácie, ktorý umožňuje opätovné použitie vody zo živých modulov. Podobne ako na ISS chceme maximálne šetriť vodou.

Na výrobu potravín sa použije hydroponická metóda, pri ktorej nie je potrebné brať pôdu zo Zeme. Rastliny budú rásť pomocou techniky prílivu a odlivu, pri ktorej vzácna voda zostáva v obehu. Tento systém je bezrizikový, lacný a ľahko sa udržiava. Hnojivo si budeme vyrábať sami z potrebných látok alebo neskôr získavať z výkalov astronautov. Kultivačné médium sa bude vyrábať autonómne z mikro- a makroelementov (vrátane K, P, N, S a Fe, Mn, B). Vzhľadom na svoju ľahkosť sa ako drenáž použije kermezit. Naša kultúra pozostáva z 32 riadkov, preto môžeme byť sebestační a zabezpečiť vyváženú vegánsku stravu. Dopĺňať sa budú len vitamíny ako B12 a D. Keď riasy dostatočne narastú, môžeme ich použiť ako doplnkovú stravu pre astronautov.

Elektrická energia by sa dodávala dvoma spôsobmi:
● Vodíkové palivové články. Voda sa zhromažďuje a skladuje v nádržiach. Metódou elektrolýzy sa rozkladá na kyslík a plynný vodík. Pomocou elektrolýzneho zariadenia sa premieňa na pohon článkov. Elektrická energia z týchto článkov poskytne jadrovému reaktoru energiu na jeho prevádzku.
● Inšpirovaní nápadom NASA by sme chceli mať malý jadrový reaktor, ktorý by bol umiestnený mimo základne a dlhodobo by jej dodával elektrickú energiu.

Na čistenie vzduchu budú astronauti používať modul AACM (Algae Air Cleaning Module) - modul našej mesačnej základne využíva technológiu schopnosti rias zachytávať CO2 a premieňať ho na čistý kyslík a biomasu. Biomasa z tohto modulu sa potom môže premeniť na hnojivá pre riasy, palivo alebo dokonca potraviny. Tento proces využíva fotosyntézu:
6CO2 + 6H2O + svetlo → C6H12O6 + 6O2
Problémom tejto myšlienky je vysoká energetická náročnosť, ktorú možno vyriešiť pomocou vodíkových palivových článkov a jadrového reaktora, ktorý plánujeme používať ako hlavný zdroj energie. Celý tento systém bude v samostatnom module a bude hlavným zdrojom vzduchu, ktorý astronauti dýchajú.

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

Keďže navrhujeme vybudovať tábor na dne krátera Shackleton, hlavným cieľom misie by bol vedecký rozvoj a získavanie poznatkov pre budúce misie. Mesačné krátery zostávajú nepreskúmané, preto môže mať výskum astronautov obrovský vplyv na rozvoj vedy. Chceli by sme preskúmať potenciálnu možnosť získania výhod z rôznych geologických prvkov vyskytujúcich sa v mesačných kráteroch. Prostredníctvom zberu vzoriek môžeme získať údaje, ktoré predtým neboli k dispozícii. Misia by bola skvelou príležitosťou na preskúmanie možnosti využitia mesačných zdrojov vo výrobe mimo Zeme. Je to tiež príležitosť vyskúšať nové technológie, ako sú malé jadrové reaktory alebo filtrácia vzduchu pomocou rias.

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

 

Počas celého dňa by musel byť aspoň jeden z astronautov pri vedomí, aby mohol reagovať na prípadné poplachy. Aby sa tak stalo, každý astronaut by mal svoj plán posunutý približne o 2 hodiny. Plán sa môže zmeniť kvôli špeciálnym potrebám, ale to by posádka brány oznámila astronautom počas komunikačného okna. Príležitostný denný plán (keď je základňa v prevádzke) je nasledovný:

O 7:00 ráno sa astronauti zobudia. Ráno začínajú hygienou a raňajkami. Potom absolvujú polovicu denného tréningu v telocvični.

O 8:00 hod. začnú astronauti rutinnú inšpekciu základne. Nebude im to trvať dlho, pretože počítače rozpoznajú všetky potenciálne poruchy. Po kontrole počítačov astronauti rýchlo prezrú všetky zariadenia samostatne.

O 8:30 hod. začnú astronauti pracovať. Na výber je viacero možností (niekoľko príkladov):

  • Prechádzka po mesiaci na zber ľadu do rozmrazovača.
  • Vedecký výskum v laboratóriu alebo mimo Mooncampu.
  • Vonkajší odber vzoriek.
  • Údržba rastlín/rias.
  • Možné odškodnenie.

O 14:00 budú mať astronauti prestávku na večeru do 15:30. Počas tohto času môžu robiť, čo sa im zachce.

O 15:30 hod. začnú astronauti svoj druhý pracovný čas.

O 18:00 dostanú astronauti špeciálne úlohy a plán na nasledujúci deň kvôli otvoreniu komunikačného okna (brána by nebola vždy nad ich hlavami) Počas tohto času by astronauti čakali v rade na odoslanie údajov cez ďalšie komunikačné okná.

O 19:00 sa začína osobný čas astronautov. Môžu robiť, čo chcú, ale počas tohto času musia absolvovať druhú polovicu tréningu v telocvični. Čas na spánok sa začína o 22:00.

Ďalšie projekty:

  LunarX

 

  Kingstonská akadémia
    Spojené kráľovstvo
  WWDIC

 

  Petroc College
    Spojené kráľovstvo
  Vesmírni cestovatelia

 

  Colegiul National Mihai Eminescu
    Rumunsko
  Tím Dream Wings

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Čína