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: Mission Eos

Salesianos de Lisboa - Oficinas de São José  Lisabon    Portugalsko 18, 17   6 / 2


Externý prehliadač pre projekt 3d

Popis projektu

Základňa "Hermes", pomenovaná podľa starogréckeho boha poslov a astronómie, predstavuje naše želanie šíriť všetky vedomosti, ktoré sme vďaka nej získali, týkajúce sa vesmíru, medzi zvyšok ľudstva.

Mesačná základňa bude v podstate rozdelená na dve časti: jedna sa bude nachádzať vo vnútri hory Malapert a druhá v exteriéri.

V interiéri hory sa nachádzajú izby astronautov, kúpeľne, posilňovňa, spoločenská miestnosť, kaviareň a komunikačná miestnosť. Tu sa budú nachádzať aj priestory na uskladnenie a filtráciu vody. Okrem toho tu bude aj prístup do skladu, na potraviny a iné materiály, ktorý sa môže použiť ako bunker, v prípade akýchkoľvek slnečných búrok.

Na okraji vnútrozemia hory sa nachádzajú centrá na výskum a pozorovanie, ako aj priestory na premenu elektriny a sklady. Pri vstupe do základne, medzi týmito miestami, sa bude nachádzať malý priestor určený na filtráciu skafandrov astronautov pri vstupe, aby sa zabránilo prenikaniu mesačného prachu do ovzdušia základne.

Po druhé, zvonku bude niekoľko skleníkov a miesto na pristátie a/alebo vzlet. Na vrchole hory sa nachádzajú solárne panely, ktoré budú základňu zásobovať elektrickou energiou.

2.1 Kde chcete postaviť svoj Moon Camp?

Základňa bude vybudovaná na južnom póle Mesiaca, presnejšie v oblasti pohoria Malapert. Táto oblasť je ideálna, pretože je 90% roka vystavená slnečnému žiareniu, a preto nie je taká náchylná na veľké denné teplotné výkyvy ako iné oblasti Mesiaca, kde sa teplota môže vo veľmi krátkom čase pohybovať od 100 °C do -150 °C. Ďalšou výhodou je, že to umožňuje výhodné využívanie solárnych panelov.

Okrem toho sa táto hora nachádza v blízkosti kráterov, ako je Shackleton, ktoré sú trvalo v tieni a sú bohaté na základné prírodné zdroje, ktoré môžu zaručiť sebestačnosť základne, ako je ľad a minerály. Ponúka tiež strategické miesto na pristátie a komunikačnú oblasť, keďže Malapert je viditeľný z Mesiaca a Shackletonu.

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

Vzhľadom na cenu a vzdialenosť by bola počiatočná misia s ľuďmi nevhodná. Namiesto toho sme sa rozhodli zveriť prvé kroky odolným robotom, ktoré možno ovládať na diaľku zo Zeme a ktoré by vybudovali základnú štruktúru, ktorá by neskôr privítala ľudské expedície. Táto štruktúra by bola vyrobená z hliníka, ľahkého a odolného materiálu, a pokrytá (v prípade potreby) 80 cm regolitu, aby bola základňa chránená pred radiáciou.

V prvom kroku výstavby by bol robot schopný kopať a postaviť 3D tlačiareň na vytvorenie vhodných materiálov na Mesiaci, vody a mikrorias, aby sa mohla začať hnojiť mesačná pôda, a solárne panely. Všetky stavebné procesy budú diaľkovo monitorované ľuďmi a vykonávané robotmi.

Druhá fáza by pozostávala z ľudskej expedície, ktorá by so sebou niesla aj materiál na výstavbu skleníkov (konštrukcia, LED svetlá atď...), vodu, semená, hnojivá a systém filtrácie vody na čistenie ľadu získaného z mesačnej pôdy. Na konci tohto procesu bude základňa sebestačná.

Tretia fáza bude venovaná doladeniu prípadných technických detailov súvisiacich s funkčnosťou základne a vybudovaniu observatória, ktoré bude astronautom poskytovať vedecky relevantné údaje.

Štvrtou a poslednou fázou je otvorenie štruktúry svetovej ekonomike, t. j. bude povolená intervencia zo súkromných zdrojov, čo bude pre rozvoj lunárneho mesta kľúčové.

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

Ak hovoríme o časti základne, ktorá sa nachádza vo vnútri hory, ochrana pred radiáciou a nárazom meteoritu je už zaručená, rovnako ako extrémne teplotné výkyvy, pretože v jej vnútri sú relatívne stabilné (pohybujú sa medzi -50ºC a -20ºC). 

Okrem toho, keďže je potrebné zaručiť ochranu pred mesačným prachom, ktorý je veľmi škodlivý pre ľudské zdravie, bude na základni vstupná komora, kde sa bude prach oddeľovať od skafandrov astronautov pomocou elektromagnetických procesov, ako aj ventilačný systém pozdĺž základne, ktorý tieto častice filtruje zo vzduchu.

2.4 Vysvetlite, ako váš mesačný tábor poskytne astronautom:

Voda
Potraviny
Napájanie
Vzduch

Spočiatku by sa voda musela na základňu posielať vo vreciach prostredníctvom raketoplánov a zásobovacích vozidiel, aké sa používajú na Medzinárodnej vesmírnej stanici (ISS). Keďže v budúcnosti by základňa mala komerčný účel, v prípade potreby by ju mohli zásobovať prichádzajúce lode.
Okrem toho by sa na základni používal systém filtrácie vody, podobný tomu na ISS, ktorý by umožnil recyklovať až 93% vody používanej na základni vrátane exkrementov astronautov. Tento systém pozostáva z filtrov, čističov a destilačného zariadenia v tvare rotujúceho suda, aby sa vytvorila väčšia gravitácia, ktorá umožní lepšie oddelenie vody od zvyškov.
Ďalšou možnosťou je získavanie vody (ľadu) z mesačnej pôdy, ktorej je na južnom póle dostatok, pomocou niekoľkých typov technológií.

Podobne ako v prípade vody, aj potraviny by sa v počiatočnej fáze získavali najmä prostredníctvom misií na doplnenie zásob, ktoré by nosili dehydrovanú stravu.
Potraviny by sa však postupne získavali najmä prostredníctvom zeleniny pestovanej v hydroponických skleníkoch, pretože mesačná pôda je neúrodná. V týchto skleníkoch by sa pestovali rôzne druhy šalátov a kapusty, ako je to v ISS, ale s prídavkom zemiakov, hrachu a dokonca aj sóje, vzhľadom na výživové hodnoty tejto zeleniny. Dobrou voľbou by bola aj plantáž melónov alebo uhoriek, pretože sú veľmi bohaté na vodu (ktorá by sa dala opätovne využiť) a cukry. Rastliny by boli vystavené žiareniu vyžarovanému LED svetlami (najmä červenému svetlu).

Energia by sa získavala najmä prostredníctvom solárnych panelov umiestnených v blízkosti základne, pretože oblasť, kde sa nachádza, je trvalo vystavená slnečnému žiareniu.
Súčasne by sa získavala prostredníctvom mikrorias, ktoré by sa potom použili na výrobu biopalív transformovaných z lipidov získaných z rias. Tieto palivá by sa mohli používať v generátoroch špeciálne na to určených.
Časť energie vyrobenej solárnymi panelmi aj generátormi by sa ukladala do batérií a uchovávala ako zásoba pre prípad akejkoľvek mimoriadnej udalosti, napríklad poruchy v systéme solárnych panelov.
Okrem toho elektrolýza vody, ktorá by sa primárne používala na výrobu kyslíka, má ako vedľajší produkt aj vodík. Tento vodík by pri "inverznom" chemickom postupe reagoval s kyslíkom, pretože pri tejto reakcii vzniká elektrická energia.

V počiatočnej fáze, ešte pred úplnou sebestačnosťou základne, by sa kyslík stlačil a dopravil na Mesiac zo Zeme.
Jedným z hlavných postupov získavania kyslíka je elektrolýza vody, ako už bolo spomenuté. V celej základni by boli ventilačné a filtračné systémy, ktoré by zachytávali oxid uhličitý a iné škodlivé plyny, ktoré vznikajú v menších množstvách.
Rastlinná záhrada, rovnako ako mikroriasy, by bola spoľahlivým zdrojom kyslíka vďaka fotosyntéze týchto organizmov, ktoré zachytávajú uhlík a uvoľňujú požadovaný plyn.
Okrem toho je mesačná pôda bohatá na kyslík, keďže každý kubický meter regolitu ho obsahuje približne 630 kg, čo umožňuje jeho extrakciu z pôdy.
Vyrobený kyslík by sa skladoval v tlakových nádržiach navrhnutých tak, aby sa minimalizovali úniky plynu a monitorovali všetky tlakové rozdiely.

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

Hlavným cieľom misie je vytvoriť sebestačnú základňu, ktorá umožní založenie ľudského života na Mesiaci.

Preto sú štúdie a výskumy Mesiaca a jeho vlastností rozhodujúce pri vývoji zariadení určených na pobyt na Mesiaci. Z hľadiska vedeckých štúdií a prelomových objavov by základňa zároveň fungovala ako priestorové observatórium a v budúcnosti by mohla slúžiť ako miesto určené na štúdium meteoritov, ktoré by sa dostali z obežnej dráhy na mesačnú pôdu.

V neskoršej fáze misie by základňa mohla slúžiť ako zásobovacia stanica s využitím orbitálnej dokovacej stanice, ktorá by slúžila ako otvorenie vesmírneho prieskumu.

Okrem toho by sa v záujme získania finančnej podpory hľadali možnosti rozvoja vesmírnej turistiky a podpory privatizácie a komercializácie niektorých zložiek lunárnej základne.

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

(Rozhodli sme sa, že sa zameriame na kapitánovu dennú rutinu, pretože tá bude najdôkladnejšia.)

O 6:45 ráno sa astronauti zobudia a majú 15 minút voľného času na prípravu na deň. Potom až do ôsmej hodiny cvičia v telocvični a hodinu a pol si nechávajú na hygienu, oddych a raňajky. Počas tohto obdobia kapitán prediskutuje a zorganizuje úlohy každého na daný deň. Odvtedy sa rutina každého líši v závislosti od toho, čo bolo dohodnuté medzi členmi posádky.

Veliteľ si však vždy vyhradí dopoludnie na veľmi špecifické úlohy, ktoré by zabezpečili blaho a fungovanie astronautov a základne. Preto zhodnotí výkonnosť ventilačných a filtračných systémov, bude sa snažiť analyzovať plynné zloženie tábora a overiť, či sú na správnej úrovni. Budú tiež musieť skontrolovať stav plodín, organického kompostu, zavlažovania, teploty a vlhkosti v rastlinných domčekoch. Potom by mali skontrolovať systémy určené na úpravu a recykláciu vody.

V čase, ktorý zostával do obeda, dohliadali na ďalšie prebiehajúce úlohy a v prípade potreby pomáhali astronautom. O pol jednej si tím dá obed, ktorý pripravia ľudia vybraní ráno, a oddýchne si.

O hodinu neskôr pokračujú úlohy, do ktorých teraz priamo zasahuje kapitán. Týmto spôsobom sa budú počas dňa venovať úlohám, ako je vedecký výskum, zber údajov a prieskum povrchu.

Medzi 17:30 a 18:00, po skončení plnenia úloh, si všetci členovia posádky medzi sebou prediskutujú výkon každého z nich a prípadné ťažkosti a prekážky, ktorým počas dňa čelili. Veliteľ vydá krátke pokyny na zvyšok popoludnia a nasledujúci deň.

Až do večere bude kapitán zaznamenávať udalosti dňa a ďalšie konkrétnejšie informácie týkajúce sa mechanizmov základne. Môže ich tiež nahlásiť na Zem, ak sú podmienky na komunikáciu vhodné.

Po večeri, ktorá sa bude konať o 20.00 h, budú mať všetci čas na oddych, zatiaľ čo veliteľ vykoná poslednú kontrolu systémov vody, vzduchu a potravín. Nakoniec budú mať čas aj na odpočinok, starostlivosť o osobnú hygienu a prípravu na spánok o 21:30.

Ďalšie projekty:

  LunarEclipse

 

  Štátna škola Baghdati #2
    Georgia
  Stredný tábor

 

  XXXVII Liceum Ogólnokształcące im. Jarosława Dąbrowskiego
    Poľsko
  Mlhovina

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Čína
  m.t.a

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Čína