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: BRNO Dragons

Biskupské gymnázium Brno a mateřská škola  Brno    Česká republika 15   2 / 0


Externý prehliadač pre projekt 3d

Popis projektu

Rozhodli sme sa pomenovať náš projekt Základňa Eugena Cernana. Bol posledným človekom, ktorý vstúpil na povrch Mesiaca (v roku 1972). Obaja jeho rodičia boli Čechoslováci. Jeho meno je symbolom konca jednej éry a začiatku éry osídľovania Mesiaca.

 

Budeme tam testovať vplyv gravitácie na život, vyvíjať geneticky modifikované rastliny a pokúsiť sa pestovať rastliny v modifikovanom regolite. Na kopci neďaleko základne sa nachádza observatórium, kde budeme môcť vďaka malému množstvu okolitého svetla objavovať hviezdy a galaxie.

 

Na základni zostane 8 astronautov, ktorých po 4 mesiacoch nahradí iná posádka. V každej posádke budú 3 raketoví inžinieri (technici, mechanici, IT špecialisti), 3 biológovia (chemici, lekári, geológovia) a 2 astronómovia.

 

Celá základňa sa skladá z:

pobytová miestnosť

vybavená laboratóriom s akváriom, ktoré poskytuje astronautom potravu, ale bude slúžiť aj na pozorovanie ich adaptability a etológie, kontrolnou miestnosťou, odstredivkou, izbami pre astronautov, kuchyňou, obývacou izbou a telocvičňou

 

5 skleníkov

 

3 pristávacie plošiny + rakety

Prvá platforma: raketa Starship, ktorá dopraví posádku a materiál na Mesiac.

Druhá platforma: raketa Crewdragon, ktorá bude prepravovať astronautov medzi touto základňou a Gateway.

Tretia platforma: náhradná platforma

 

Solárne panely

Na vrchole krátera, ktorý je neustále vystavený slnečnému žiareniu, sa vyrába solárna energia

 

Garáž roveru

 

Satelit

výhodná poloha umožňuje zachytiť najlepší možný signál

2.1 Kde chcete postaviť svoj Moon Camp?

Rozhodli sme sa umiestniť našu mesačnú stanicu v blízkosti krátera Shacketlon. Naše rozhodnutie má niekoľko dôvodov. Najdôležitejším je, že kráter Šaketlon sa nachádza v oblasti južného pólu, kde je zamrznutá voda v ľadovcoch. Bude veľmi jednoduché z nich vodu získať. Astronauti ju tak nebudú musieť dovážať zo Zeme. Ďalším dôvodom je, že na póloch je takmer nepretržité slnečné svetlo - to nám pomôže vyrábať energiu zo solárnych panelov takmer celý deň a noc. Ďalším dôležitým faktom je, že v porovnaní s rovníkovými oblasťami je tu relatívne priaznivá teplota (0 °C až -50 °C). Preto nebude také ťažké vykurovať našu stanicu. Poslednou výhodou je, že stanica môže byť vďaka kráteru umiestnená pod zemou, takže nebude také ťažké zaistiť bezpečnosť astronautov, ktorí sa tu budú zdržiavať.

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

Prepravu materiálu a posádky zabezpečí spoločnosť SpaceX pomocou svojej rakety Staship. Druhou raketou je Crewdragon, ktorá bude slúžiť na prepravu astronautov medzi základňou a stanicou Gateway. Kostra základne bude vytlačená pomocou veľkej 3D tlačiarne. Výplň 3D tlače bude tvoriť prevažne regolit zmiešaný s vodou a zemskými spojivami. Do tohto skeletu sa vložia nafukovacie miestnosti. Potom sa miestnosti umiestnia do vopred vykopanej jamy a zasypú regolitom. Všetok nábytok a zariadenia budú, samozrejme, dovezené zo Zeme.

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

Celá základňa sa nachádza pod povrchom Mesiaca, takže astronauti sú chránení hrubou vrstvou regolitu. Jediné časti, ktoré sú nad povrchom, sú skleníky a pozorovacia veža. Sklo, ktoré tvorí skleníky, sa skladá z piatich vrstiev. Vonkajšia a vnútorná vrstva sú vyrobené z plexiskla, ktoré skleníky chráni pred poškodením zvnútra alebo mikrometeoritmi zvonka. Strednú vrstvu tvorí polykarbonát a medzeru medzi polykarbonátom a plexisklom tvorí vzduch, ktorý pôsobí ako tepelný izolant. Všetky vrstvy budú obsahovať kvalitný UV-filter, ktorý bude chrániť astronautov a rastliny pred žiarením. Samozrejme, astronauti budú všade vonku nosiť špeciálne obleky vystužené nanovláknami.

2.4 Vysvetlite, ako váš mesačný tábor poskytne astronautom:

Voda
Potraviny
Napájanie
Vzduch

Voda sa bude získavať z ľadovcov nachádzajúcich sa v kráteri Shacketlon. Stanica má k dispozícii špeciálny rover, ktorý je vybavený vrtákmi, ktoré rozbijú ľad na malé kúsky. Tie zbiera robotické rameno, ktoré ľad naberá do zásobníka rovera. Rover ho dopraví na lunárnu stanicu. Potom sa prenesie do nádrže, kde sa roztopí na kvapalinu. Voda sa tiež zbaví nečistôt a chemicky upraví, aby bola vhodná na pitie. Potom sa voda rozdelí na 3 časti v závislosti od použitia. Prvá časť sa použije na výrobu kyslíka a vodíka hydrolýzou, druhá sa použije na zalievanie a zavlažovanie rastlín v skleníku. Tretia sa bude používať na pitie, hygienu a iné potreby astronautov na stanici a tiež pre zvieratá v teráriách.

Väčšina potravín na našej stanici pochádza z našich skleníkov. Máme celkom 5 skleníkov. Primárne v nich pestujeme rýchlo rastúce riasy, ktoré sú základnou potravinou astronautov. Okrem toho, že rastú neuveriteľne rýchlo, produkujú aj veľa kyslíka, ktorý je pre nás kľúčový. Rastliny s dlhšou dobou rastu (rôzne druhy zeleniny, napríklad mrkva, reďkovky, cibuľa, cesnak, zemiaky) sa pestujú v dvoch skleníkoch. Tie budú občas dopĺňať stravu astronautov, aby bola trochu pestrejšia. Ryby sa chovajú v špeciálnom akváriu v laboratóriu, predovšetkým na výskum účinkov gravitácie, ale môžu sa použiť aj v strave astronautov (pretože obsahujú vitamín D). Poslednou dôležitou potravinou budú dovážané ovocné vitamínové pochutiny, aby astronauti netrpeli problémami s nedostatkom vitamínov.

Všetka energia na stanici bude pochádzať zo solárnych panelov. Slnko svieti na južný pól až 20 hodín denne, čo nám umožňuje vyrábať energiu takmer nepretržite. Väčšina energie bude pochádzať z rotujúcich solárnych panelov, ktoré sa nachádzajú na vrchole krátera. Sú navrhnuté tak, aby sa otáčali podľa slnka, podobne ako sa otáčajú slnečnice na poli. Menšie množstvo energie potom dodávajú špeciálne okenice na skleníku, v ktorých sú umiestnené fotovoltaické prvky a ktoré zabraňujú tomu, aby slnečné svetlo svietilo na rastliny nepretržite. (To by ich spálilo a nemali by sme žiadnu úrodu). Všetky ostatné stroje a rover sú napájané elektrinou. Majú vlastné batérie, ktoré sa dobíjajú zo solárnych panelov, ktoré sú umiestnené priamo na nich.

Veľkú časť kyslíka produkujú riasy, ale aj iné rastliny, ktoré pestujeme v skleníku. Podobne ako iné plyny, aj kyslík vzniká pri recyklácii odpadových vôd. Ďalší kyslík sa vyrába elektrolýzou vody, ktorá sa získava z ľadovcov. Dusík sa získava z odumierajúcich rastlín a organického odpadu. V skutočnosti dusík tvorí 78% vzduchu. Získa sa aj zachytávaním plynu na toaletách, pretože tento plyn je z väčšej časti dusík. Keď získame tieto dve kľúčové zložky vzduchu, zmiešame ich a obohatíme o vodnú paru, aby sme získali dýchateľný vzduch. Oxid uhličitý vydychovaný astronautmi sa bude presúvať do skleníka k rastlinám, ktoré ho potrebujú k životu.

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

Naša vesmírna stanica sa bude využívať najmä na vedecké účely.

1) Bude skúmať prispôsobenie života iba šiestej gravitácii. Preto má laboratórium špeciálne akvárium a terárium. Astronauti budú pozorovať správanie zvierat v týchto podmienkach.

2) Druhou úlohou je skúmať vplyv zníženej gravitácie na človeka. Preto je na stanici umiestnená odstredivka. Nachádza sa tu aj vzduchový tunel, pretože ešte nikto neskúmal, ako ľudia fungujú v šiestej gravitácii, keď sú obklopení vzduchom.

3) Výskum účinkov dlhodobého pôsobenia nízkej gravitácie na ľudský organizmus.

4) Naša stanica bude prestupnou stanicou pre expedíciu na Mars. Jej členovia budú môcť dobíjať, dopĺňať palivo a zásoby (na odpútanie od zemskej gravitácie je potrebné veľa paliva, ktoré by potom chýbalo pri ďalšej ceste). Bude prebiehať aj ďalší vedľajší výskum.

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

6:00 vstávanie

6:00 - 6:20 raňajky

6:20 - 6:30 ranná hygiena

6:30 - 7:00 plán dňa

7:00 - 9:00 vedecká práca a výskum

9:00 - 9:30 prestávka na zdravé stravovanie

9:30 - 11:00 práca na prevádzke stanice

11:00 - 12:00 prestávka na obed

12:00 - 16:00 vedecká práca

16:00 - 16:30 prestávka na obed 2

16:30 - 17:00 kontakt so zemou a odovzdanie výsledkov dňa

17:00 - 19:00 kontaktovanie rodiny a priateľov

19:00 - 20:00 večera

20:00 - 20:30 večerná hygiena

20:30 - 22:00 voľný čas a príprava na spánok

22:00 - 6:00 spánok

 

Astronauti vstávajú o 6:00. O 6:20 je čas na raňajky. Po raňajkách bude nasledovať ranná hygiena. Na tú bude čas do 6:30. Od 6:30 si astronauti naplánujú, čo budú robiť počas celého dňa, a rozdelia si prácu a úlohy. O 7:00 sa začne vedecká práca a výskum. Astronauti budú vykonávať rôzne experimenty, merania a pozorovania až do 9:00. Potom nasleduje polhodinová prestávka (9:00 - 9:30), počas ktorej všetci dostanú zdravé občerstvenie na udržanie dostatku vitamínov. Potom budú astronauti vykonávať údržbu stanice, upratovať a pripravovať obed. Obedňajšia prestávka je od 11:00 do 12:00. Potom sa pokračuje vo výskumnej práci do 16:00. Medzi 16:00 a 16:30 bude malá prestávka s občerstvením. Po občerstvení astronauti nadviažu rádiové spojenie so zemou. Odovzdajú si všetky dôležité informácie, zrekapitulujú svoj deň a v prípade potreby dostanú ďalšie pokyny. Toto bude pokračovať až do 17:00. Počas nasledujúcich dvoch hodín môžu astronauti zavolať svojej rodine a priateľom. Od 19:00 do 20:00 je čas na večeru. Od 20:00 do 20:30 je čas na večernú hygienu. Od 20:30 do 22:00 bude príprava na spánok + príprava na ďalší deň a zvyšok času môžu astronauti robiť osobné veci. O 22:00 pôjdu všetci spať až do 6:00. Existuje len jedna výnimka, a to v nedeľu, keď budú mať astronauti voľno.

Ďalšie projekty:

  Klub Astro Lycée Lafayette

 

  všeobecné a technologické lýceum LAFAYETTE
    Francúzsko
  Sme späť!

 

  Lycée Germaine Tillion
    Francúzsko
  NormiX

 

  Zespół Szkół Ogólnokształcacych i Technicznych w Sompolnie
    Poľsko
  Tím Machu Picchu

 

  PAUC
    Peru