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: Star Explorers

lyceum COSTEBELLE  Hyères    Francúzsko 15, 16   2 /


Externý prehliadač pre projekt 3d

Popis projektu

Naša základňa Moon camp s názvom Armstrong Base má byť takmer sebestačnou základňou vo všetkých ohľadoch, ktorá pojme až 6 astronautov. Je vytvorená tak, aby sa realizovala v priebehu nasledujúcich 15 rokov a aby bola sebestačná v priebehu nasledujúcich 20 rokov. Náš projekt vychádza z mnohých overených informácií, problémom však môže byť nedostatok informácií o lávovom tuneli.

Základňa bude spočiatku zásobovaná potravinami a vodou zo Zeme, pretože zariadenia, ktoré sme naplánovali pre strednodobú základňu, nemôžu mať optimálny výkon hneď po uvedení do prevádzky. Astronauti sa teda budú striedať každých 6 mesiacov po dobu približne 5 rokov.

V druhom kroku bude základňa sebestačná v potravinách, vode a infraštruktúra bude plne funkčná. Od tohto momentu môže byť vyhľadávanie v rámci základne plne efektívne. Astronauti už nebudú na základni 6 mesiacov, ale rok, ak to bude možné, tak aj dlhšie.

Náš 3D model obsahuje: znázornenie našej lokality Moon Camp; obývateľné moduly; lunárny modul, ktorý slúži ako výťah medzi obežnou dráhou, povrchom a lávovou rúrou; poľnohospodársky skleník, rover Pegasus, solárne panely.

2.1 Kde chcete postaviť svoj Moon Camp?

Náš projekt lunárnej základne bude postavený v lávovej rúre, do ktorej sa dostaneme cez dieru Mare Ingenii, ktorá sa nachádza smerom k južnému pólu Mesiaca (160,0° v. d., 35,6° j. š.). Táto poloha nám umožní trvalé vystavenie Slnku, čím sa znížia extrémne teplotné výkyvy a umožní optimálne slnečné žiarenie pre solárne panely, ktoré zabezpečujú elektrickú energiu.

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

Náš mesačný tábor bude pozostávať z 5 modulov s názvom Prístrešok. Sú vyrobené z pevnej zliatiny hliníka a ľahkého titánu. Každý modul má motor na presné pristátie v lávovej rúre. Shelter pozostáva z 3 obývateľných poschodí; stredné poschodie slúži ako uzol medzi modulmi. Stredný Shelter má 4 rozkladacie priechody, ktoré sú pevne spojené s ostatnými modulmi. Všetky okná v našom projekte, ktoré sú v kontakte s vákuom, sú vyrobené zo stlačeného polyetylénu a majú hrúbku niekoľko centimetrov. Priečky a nábytok, ktoré zostanú nepohyblivé (pracovný stôl, sprcha, rúra atď.), sú pripevnené k zemi. Zvyšné komponenty (3D tlačiareň, lekárske lôžko atď.) budú privezené ako náhradné diely počas prvých pilotovaných misií a budú zmontované na mieste. Prístrešky budú prispôsobené budúcim nosným raketám ESA, ako je Ariane 6, a budú štartovať jeden po druhom z Kourou vo Francúzskej Guyane. Druhý stupeň s možnosťou opätovného zapálenia vynesie náklad na Mesiac a potom sa modul v optimálnom okamihu uvoľní. Solárne panely sú skladacie a pri štarte nezaberajú veľa miesta v ochrannom kryte; na Mesiac sa dostanú v rovnakom čase ako rover Pegasus. A napokon, poľnohospodársky skleník bude privezený počas špecifickej misie. Je navrhnutý na Zemi ako symetrický náhradný diel, ktorý sa dá ľahko zostaviť. Čo sa týka okien, priehľadná časť je vyrobená z polyetylénu.

 

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

Naša základňa sa nachádza v starom lávovom tuneli, ktorý bol vykopaný niekoľko desiatok metrov pod povrchom. Silná vrstva mesačnej pôdy chráni astronautov pred hlavnými nebezpečenstvami na Mesiaci, ako je žiarenie vyžarované zo Slnka a časté malé alebo veľké meteorické dažde. Okrem blízkosti južného pólu, vďaka čomu sú tu príjemnejšie teploty (medzi -50 °C a 0 °C), toto podzemné umiestnenie ešte viac znižuje vplyv teploty na astronautov (približne -20 °C v lávovej rúre). Materiály použité pri výrobe nášho mesačného tábora sú vybrané tak, aby zlepšovali túto prirodzenú ochranu.

2.4 Vysvetlite, ako váš mesačný tábor poskytne astronautom:

Voda
Potraviny
Napájanie
Vzduch

Astronauti si pri štarte berú so sebou vodu. Každý prístrešok používa rovnaký systém na zachytávanie vody ako ISS: Water Recovering System (WRS). Zbiera vodu z celej základne: z toalety, sprchy, všetku odpadovú vodu, ako aj vzdušnú vlhkosť, kondenzát a pot. Táto voda sa potom filtruje a čistí. Vďaka tomu je možné mať v našom mesačnom tábore takmer uzavretý okruh: systém totiž nezachytáva všetku použitú vodu, preto budú na základňu pravidelne prichádzať nákladné lode, aby ju zásobovali.

Z dlhodobého hľadiska si môžeme predstaviť, že astronauti budú získavať mrznúcu vodu z pólov, aby boli samostatnejší.

Počas prvých pilotovaných misií si astronauti so sebou vezmú zásoby potravín, aké sa dnes používajú na ISS: mrazom sušené, sušené, tepelne stabilizované alebo ožarované potraviny. Nákladné lode budú tieto zásoby včas dodávať. V strednodobom a dlhodobom horizonte si astronauti budú môcť vytvoriť zeleninovú záhradu a zbierať potraviny vyrobené v poľnohospodárskom skleníku. Jeden z prístreškov obsahuje niekoľko regálov, v ktorých môžu astronauti pestovať spirulinu, riasu s mnohými výživovými a liečivými vlastnosťami, ktorá fotosyntézou produkuje kyslík. Táto zložitá reakcia sa optimalizuje, keď sú riasy osvetlené modrým svetlom, preto boli v každom regáli nainštalované modré neónové svetlá.

Elektrická energia sa bude vyrábať pomocou solárnych panelov, ktoré sú automaticky orientované tak, aby zachytili čo najviac slnečných lúčov. Táto energia sa bude ukladať do dobíjateľných batérií. Astronauti pri športovaní produkujú nielen vodu so svojím potom, ale vyrábajú aj elektrinu z mechanického pohybu, ktorý vzniká na posilňovacích strojoch alebo na bicykli. Okrem týchto zdrojov energie obsahuje každý modul niekoľko alkalických palivových článkov, ktoré vyrábajú elektrinu (10 až 100 kW) a teplo z dihydrogénu a dioxygénu.

Výroba vody a vzduchu je prepojená: systém WRS, ktorý recykluje vodu na základni, dodáva časť vody do systému výroby kyslíka (OGS). Tento systém elektrolýzou vyrába dihydrogén a plynný oxid. Čiastková časť tohto systému kombinuje dihydrogén s oxidom uhličitým vydychovaným astronautmi a vytvára teplo a metán, ktorý sa používa ako palivo v motore zostupového modulu. Výroba kyslíka je zabezpečená aj vďaka fotosyntéze spiruliny v jednom z krytov. Plocha, ktorá je v Úkryte k dispozícii na pestovanie týchto rias, je približne 27 m2/osobu. V prípade núdze, ak nie je k dispozícii žiadny z týchto zdrojov vzduchu, má náš mesačný tábor systém Vika, ktorý sa predtým používal na stanici MIR: spočíva v zapálení práškového chloridu sodného práškovým železom, chemická reakcia tak umožňuje výrobu chloridu sodného a plynného kyslíka.

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

Náš mesačný tábor bude v podstate hostiť vedecké misie. Jeho hlavným cieľom je testovanie a objavovanie nových technológií, ako aj výcvik astronautov s cieľom jedného dňa vyslať prvého človeka na Mars. Jeho cieľom bude samozrejme aj dozvedieť sa viac o Mesiaci, a teda aj o Zemi a slnečnej sústave. Absencia atmosféry a svetelného znečistenia nám ponúkne nové perspektívy pre astronomický výskum a štúdium hlbokého vesmíru. Napokon, v budúcnosti môže slúžiť ako moderná základňa pre medziplanetárne cestovanie.

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

Po prebudení pôjdu astronauti do spoločenskej miestnosti, kde si dajú raňajky a porozprávajú sa s ostatnými astronautmi. Po dennom brífingu začne každý astronaut svoj stanovený program v koordinácii s tímami vesmírnej agentúry na Zemi. Úlohy môžu byť štyroch typov: Zdravie: Astronauti musia absolvovať lekárske testy na zlepšenie svojho zdravotného stavu alebo sa presunúť do laboratória na štúdium účinkov dlhodobého pobytu na Mesiaci. Musia tiež denne aspoň 2 h 30 minút športovať, aby si udržali dobrú fyzickú kondíciu, pretože svaly a kosti sa pri nulovej alebo slabej gravitácii zhoršujú. -údržba: astronauti musia udržiavať rôzne časti mesačného tábora vykonávaním údržbárskych prác vo vnútri alebo vonku. Na výrobu pokazených dielov môžu použiť 3d tlačiareň v dielni. Musia sa tiež starať o pestovanie rôznych rastlín v poľnohospodárskom skleníku, ako aj o spirulinu. -Výskum: Jednou z najväčších častí programu astronauta je venovať sa výskumu. Zodpovedá štúdiu Mesiaca, jeho zložiek, ale aj jeho vlastností a účinkov na telo a živé bytosti. -extravezikálny výlet: Ide o typ úlohy, ktorú astronauti uprednostňujú. V kombinácii študujú lávovú rúru, vystupujú na povrch, aby zozbierali vzorky, obnovili elektrické batérie... Deň je prerušovaný ako na Zemi vďaka jedlám podľa časových pásiem UTC. Večer astronauti v spoločenskej miestnosti bilancujú deň a rozoberajú rôzne nové informácie zistené počas dňa. Potom to všetko oznámia tímom na Zemi. Nakoniec, po zjedení večerného jedla, majú astronauti voľný čas, ktorý môžu venovať osobným aktivitám pred spaním.

Ďalšie projekty:

  Artemis

 

  Pridružená stredná škola v meste Zhengzhou Univerzita ľahkého priemyslu
    Čína
  Projekt "Aeneas"

 

  Stredná škola "P. Kr. Yavorov"
    Bulharsko
  Vzostup mužov

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Čína
  NormiX

 

  Zespół Szkół Ogólnokształcacych i Technicznych w Sompolnie
    Poľsko