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: Aquasis

Stredná matematická škola "Dr. Petar Beron"  Varna    Bulharsko 18   2 / 1


Externý prehliadač pre projekt 3d

Popis projektu

Voda je základom života a je to jediná vec, ktorá robí našu planétu takou jedinečnou. Celá funkčnosť tela každého živého druhu spočíva vo vode. Jednoducho povedané, je nevyhnutná pre rozvoj vesmírnych kolónií. Ak vychádzame z tohto pohľadu, prvým krokom k dobytiu Mesiaca je naučiť sa správne využívať jeho zásoby vody.

Aquasis bude výskumným centrom na skúmanie vodného ľadu na póloch Mesiaca a svojím spôsobom aj elektrárňou pre rakety, ktoré budú využívať Mesiac ako východiskový bod pre výskum hlbokého vesmíru.

2.1 Kde chcete postaviť svoj Moon Camp?

Základňu na Mesiaci plánujeme postaviť na južnom póle Mesiaca. Južný pól sa javí ako miesto, ktoré by nám mohlo poskytnúť najlepšie životné podmienky. Nedávno sa potvrdilo, že na južnom póle sa potenciálne nachádza veľké množstvo vodného ľadu a jeho najvyššia koncentrácia sa vyskytuje v centrách kráterov. Okrem toho, že by sme toto ložisko ľadu využili na zásobovanie astronautov pitnou vodou, využili by sme ho aj na výrobu vodíka a kyslíka, aby sme mohli vytvoriť dýchateľnú atmosféru. Mohli by sme ho použiť aj na pestovanie rastlín, výrobu raketového paliva a ako štít proti vesmírnej radiácii. Keď už hovoríme o zásobovaní energiou, hoci je južný pól z väčšej časti zahalený v tieni, niektoré oblasti, ako napríklad okraje kráterov, sú dlhší čas vystavené nepretržitému slnečnému žiareniu.

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

Nie je žiadnym tajomstvom, že preprava materiálov do vesmíru, alebo v našom prípade na Mesiac, je pomerne nákladná a náročná. Vzhľadom na súčasné náklady na lety do vesmíru by bolo lepšie, keby sme sa príliš nespoliehali na zdroje zo Zeme. Prvé, čo nám pri diskusii o rôznych možnostiach napadne, je 3D tlač s využitím mesačnej pôdy. Okrem toho sa na Mesiaci nachádza množstvo kovov a veľké ložiská zadných zemských prvkov, ktoré by sme mohli využiť. Mesačná pôda, známa aj ako regolit, by bola napríklad vynikajúcim stavebným materiálom. Jej kombináciou s polymérmi budeme môcť vytvoriť suroviny potrebné na 3D tlač. Regolit nie je bohatý na organické materiály ako zemská pôda a nepoužili by sme ho na pestovanie rastlín. Jeho najvýznamnejšou výhodou z hľadiska využitia v stavebníctve však je, že by nám mohol poskytnúť ochranu pred žiarením aj extrémnymi teplotami. Navyše, keďže NASA a ESA sa rovnako podieľajú na výskume vlastností mesačnej pôdy, máme už teraz na čom stavať, takže v prvom rade budeme mať solídny základ pre ďalší výskum. Ďalšími sľubnými miestnymi materiálmi sú s veľkou istotou mesačné sklo a niektoré kovy, ktoré môžeme ťažiť priamo z Mesiaca, ako napríklad hliník, železo, kremík na výrobu solárnych panelov atď.

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

V oblastiach vystavených vesmírnemu žiareniu použijeme časť vody, ktorú zozbierame, na tienenie. Dve veci, ktoré robia vodu takým účinným zdrojom radiačného tienenia, sú jej hustota a lacnosť. Už teraz ju používame na ochranu pred žiarením v jadrových elektrárňach, ktoré je podobné kozmickému žiareniu, takže v tejto oblasti máme pomerne bohaté skúsenosti. Steny osady budú vyplnené vodou. Vo vnútri vrstvy vody budú umiestnené senzory, ktoré budú kontrolovať úroveň radiácie a poskytovať nám spätnú väzbu o účinnosti štítu. Z bezpečnostných dôvodov však bude hlavná obytná zóna vybudovaná pod zemou, kam má radiácia malý prístup.

2.4 Vysvetlite, ako váš mesačný tábor poskytne astronautom:

Voda
Potraviny
Napájanie
Vzduch

Voda sa bude získavať z ľadu ukrytého v oblasti južného pólu pomocou autonómnych strojov a dopravovať na hlavné miesto operácie pomocou leteckej električky z nehostinne tmavých a chladných centrálnych častí krátera, kde sa vodné častice hromadia vo forme ľadu kvôli neustále extrémne nízkym teplotám, na takmer celoročne osvetlený okraj slnkom, kde sa nachádza naša hlavná základňa. V závislosti od účelu, na ktorý budeme vodu používať, bude potrebný určitý proces úpravy. V prípade získavania pitnej vody bude potrebné ľad roztopiť a potom vodu, ktorú z neho získame, prefiltrovať, prečistiť a mineralizovať. Voda, ktorú vyťažíme, sa bude používať aj na aeroponikum, tienenie a výrobu raketového paliva štiepením na vodík a kyslík pomocou slnečnej energie.

Potraviny rastlinného pôvodu sa budú vyrábať v našom module Aeroponics. Okrem toho budeme v laboratóriu vyrábať aj iné produkty, ako napríklad mäso, aby sme dosiahli vyváženú stravu, ktorá je pre blaho astronautov kľúčová. Takzvané kultivované mäso sa pestuje pomocou živočíšnych buniek v laboratóriu. Kultivácia prebieha v bioreaktore, ktorý simuluje prostredie zvieracieho tela. Keď bunky dosiahnu očakávanú hustotu, oddelia sa od vývaru, v ktorom boli umiestnené. Na tomto procese sa nepodieľajú takmer žiadne zvieratá, pretože ich účasť sa obmedzuje na odber tkaniva prostredníctvom biopsie, ktorá sa takmer určite vykoná na Zemi.

Naším hlavným zdrojom elektrickej energie budú solárne panely, pretože miesto, ktoré sme si vybrali, je vystavené dostatočnému slnečnému žiareniu na napájanie základne. Problém, s ktorým sa pri práci so solárnymi panelmi stretávame, je, že ich účinnosť je pomerne nízka. Odhaduje sa, že je to niečo vyše 20%. Tento problém by sme prekonali použitím vlákien z uhlíkových nanorúrok, ktoré majú schopnosť absorbovať širokopásmové odpadové teplo a premieňať ho na elektrickú energiu. Táto metóda by nám pomohla zvýšiť účinnosť solárnych panelov štvornásobne a dosiahnuť viac ako 80%. Slnečná energia, ktorú vyrobíme, sa bude využívať aj na výrobu vodíkového paliva oddelením kyslíka a vodíka z molekuly vody.

Na samom začiatku prinesieme zo Zeme dusík aj kyslík, aby sme na základni vytvorili vzduch. Hneď ako začneme získavať vodu hlboko z povrchu mesačných kráterov, budú sa nám ponúkať ďalšie dve možnosti. Buď budeme získavať kyslík z vody a miešať ho s dusíkom, ktorý dovážame zo Zeme, alebo budeme využívať heliox. Heliox je dýchateľný plyn zložený z hélia a kyslíka, ktorého hustota je nižšia ako hustota samotného vzduchu. Používa sa v medicíne, pretože znižuje odpor dýchacích ciest a bežne ho využívajú potápači plávajúci v hlbinách tu na Zemi. Na základni by sme boli schopní plnohodnotne vyrábať z miestnych zdrojov tak, že by sme potrebný kyslík získavali z vody a hélium z Mesiaca.

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

Odhaduje sa, že na mesačných póloch sa nachádza viac ako 600 miliárd kilogramov vodného ľadu. Voda je potrebná pre budúce ľudské kolónie, preto má veľký zmysel, aby sme sa zamerali na prieskum ložísk mesačného ľadu. Voda by potenciálne mohla byť míľnikom pri dobývaní Mesiaca, pretože má mnohostranné využitie. Naším cieľom je vytvoriť sebestačnú základňu, ktorá nebude závislá od dodávok zo Zeme. Pred komercializáciou Mesiaca založením podnikov a vybudovaním priemyslu budeme musieť pozorovať a študovať miestne prostredie, pričom voda bude spočiatku najvyššou prioritou. Voda je poklad, ktorý považujeme za samozrejmosť, ale je taká nevyhnutná pre život, že by sme ju mohli definovať ako náš najcennejší zdroj.

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

Prvá vec, ktorú ráno naši astronauti urobia, bude vybavenie ich hygienických potrieb, ako je sprchovanie, umývanie zubov atď., všeobecne povedané, príprava na deň. Pred časom raňajok strávia približne polhodinu cvičením v telocvični v obytnom module. Šport je nevyhnutný pre dobré zdravie, najmä keď žijete a pracujete v podmienkach prostredia tak odlišného od toho pozemského. Po tréningu pôjdu na raňajky, preberú si jednotlivé úlohy na tento deň a na prebudenie si dajú krátky ranný rozhovor. Potom sa rozdelia do skupín a pustia sa do práce. Tieto skupiny sa vytvoria takto - pracovníci v aeroponickom module, ktorí sa starajú o rastliny a skúmajú proces rastu; ľudia, ktorí sa zaoberajú logistikou, zariaďovaním a organizovaním skladov; vedci vo vnútri laboratória, ktorí sa zaoberajú úpravou vody a obsluhou bioreaktorov; tí, ktorí sa podieľajú na ťažbe vodného ľadu z kráterov kontrolou a údržbou stavu ťažobných robotov a dopravných systémov. Každý astronaut bude tiež povinný kontrolovať podporné systémy, monitorovať technické vybavenie a odpovedať na výzvy z riadiaceho strediska na Zemi. Počas pracovného procesu bude mať každý člen posádky možnosť odpočinku, kedykoľvek sa mu bude zdať pracovná záťaž príliš intenzívna, každý si určí svoj vlastný rozvrh, a keď skončí so svojimi úlohami, pracovný deň sa skončí. Počas večere sa opäť stretnú pri stole, aby strávili čas vo vzájomnej spoločnosti. Pred spaním budú mať astronauti niekoľko hodín pre seba, keď si budú vyberať medzi návštevou posilňovne, účasťou na aktivitách v zábavnom centre a komunikáciou so svojou rodinou, príbuznými a priateľmi na Zemi prostredníctvom e-mailov, hovorov a videohovorov.

Ďalšie projekty:

  Lunar SpaceOne

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Čína
  STEAM 3000

 

  Stredná škola IES Antonio Dominguez Ortiz
    Španielsko
  Be-E

 

  Polyvalentné lýceum Blaise Pascal
    Francúzsko
  Konvoj strieborných mesiac

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Čína