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: Crescent Station

Tudor Vianu National Highschool of Computer Science  Bukurešť    Rumunsko 16   5 / 1


Externý prehliadač pre projekt 3d

Popis projektu

Toto je projekt opisujúci dizajn mesačného tábora sa nachádza na adrese . v blízkosti krátera Shackleton. Táto základňa bude prostriedkom budúcej ľudskej expanzie v tejto oblasti a stane sa prvou stálou osadou na Mesiaci, ktorá v prvej fáze prichýli 4 astronautov. V budúcnosti sa bude ďalej rozširovať, pričom konštrukcia ponúka jednoduchý spôsob pridávania ďalších modulov. Okrem toho sa moduly a rúry, ktoré ich spájajú, dajú ľahko vyrobiť na Zemi a dopraviť na Mesiac pomocou súčasnej technológie, čo z tohto návrhu robí ideálneho kandidáta na prvé osídlenie na družici. Prvá fáza základne bude pozostávať z výskumného modulu, obytného modulu, rekreačného modulu, rastlinného modulu, riadiaci modul a úložisko roveru & bezpečnostný modul. Tie budú ďalej podporované viacerými typmi roverov, hangárom vybaveným stanicou na spracovanie regolitu, zásobníkom vody a kyslíka, pristávacou plošinou, solárna energia panely a tykadlá. Posádka sa bude môcť voľne pohybovať medzi modulmi cez spojovacie rúry, pričom bude chránená pred škodlivým žiarením vrstvou regolitu, avšak pri vykonávaní výskumných a údržbárskych misií sa bude musieť prezliekať vo vyhradenej časti základne s prechodovou komorou. Tá bude pozostávať zo systému, ktorý umožní, aby sa vzorky riadne vyčistené spolu so systémom, ktorý umožňuje posádke vykonávať EVA bez rizika kontaminácie vnútra základne jemným mesačným prachom, tým, že sa zabezpečí, aby skafandre zostať mimo základne po celý čas. 

2.1 Kde chcete postaviť svoj Moon Camp?

Vybrali sme si osadu v blízkosti krátera Shackleton vďaka jeho blízkosti k mesačnému pólu a možnosti výskytu ľadovej vody. sa nachádza na adrese . na jeho základni. Osada sa však nebude nachádzať v kráteri, ale na jeho vonkajšom okraji vzhľadom na výnimočnú vlastnosť okrajov krátera. Vďaka svojej polohe a výške niektoré oblasti na okraji krátera dostávajú neustále slnečné svetlo, ktoré by poskytnúť . neobmedzená energia pre solárne panely. Okrem toho táto poloha zaručuje priaznivejšie teploty ako rovníkové zemepisné šírky. Na týchto rovníkových miestach môže počas mesačnej noci dochádzať k extrémnym teplotným výkyvom od 100 °C až po -150 °C. Táto lokalita bola tiež navrhnutá na premenu na obrovský infračervený teleskop vďaka svojim nižším teplotám, čo z našej osady robí ideálnu prvú fázu pri budovaní takejto stavby.

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

Naším cieľom je mať tábor, ktorý sa dá rozšíriť, preto je dôležité používať čo najviac materiálov zo samotného Mesiaca. Mesačný povrch obsahuje železo, hliník a titánu, ktoré budú vyťažené pomocou našich roverov a spracované. Tieto zdroje použijeme na vytvorenie niektorých častí a tiež na opravy. Rúrky sa budú vyrábať aj z regolitu, pretože je to pevnejšie ako cement. Vzhľadom na to, že stále sú potrebné niektoré materiály, ktoré môžeme získať len zo Zeme, aspoň v podobe, ktorú potrebujeme. Moduly budú privezené zo Zeme, ale budú pokryté regolitom aby sa zaistenie bezpečnosti pred žiarením a možné vplyvy. Každý z nich bude umiestnený s pomocou roverov a uzavretý k ďalšiemu alebo k vzduchovej komore. Moduly majú tvar valca s dĺžkou 10 metrov a priemerom približne 5 metrov, hoci vnútro je menšie, väčšina priestoru, ktorý nie je obývateľný, sa využije ako skladovací priestor a strojné zariadenia. 

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

Obytné priestory posádky budú prispôsobené všetkým ľudským potrebám, aby v nich ľudia mohli žiť v podmienkach podobne ako Zem. Atmosféra sa bude simulovať pomocou komplexného systému ventilácie prítomného v každom module. Radiačná ochrana bude zabezpečená vrstvou regolitu vytlačenou na každom z modulov pomocou roveru vybaveného rukou, ktorá dokáže štruktúru 3D tlačiť. Táto štruktúra udrží svoju vlastnú hmotnosť, pričom sa použije podobná technológia, akou fungujú 3D tlačiarne na Zemi. Pomocou tejto metódu. minimálne množstvo materiálu sa použije bez ohrozenia bezpečnosti, čím sa výrazne znížia náklady. 

2.4 Vysvetlite, ako váš mesačný tábor poskytne astronautom:

Voda
Potraviny
Napájanie
Vzduch

Voda je životne dôležitým zdrojom, preto sme tejto téme venovali veľkú pozornosť. Našou hlavnou myšlienkou je, že astronauti môžu z blízkych kráterov odstrániť vodný ľad, aby si zabezpečili prežitie na Mesiaci. Na uskutočnenie tejto misie budú vyslané výskumné rovery, ktoré budú používať výkonný nástroj na prekopávanie mesačnej pôdy a získavanie kryštálikov ľadu, ktoré sa potom privezú na základňu. Zozbieraná voda sa roztopí a odfiltruje od ostatných častíc, čím sa stane užitočnou na pitie a poľnohospodárske účely. Tento proces plánujeme vykonávať viackrát týždenne a zvyšnú vodu zhromažďovať v zásobárni vody na základni.

Jedlo je pre našu posádku tiež nevyhnutnosťou, preto sme starostlivo zvážili všetky možnosti vytvorenia príjemného prostredia pre astronautov. Na zabezpečenie života v prvom mesiaci budeme posielať potraviny zo Zeme, avšak v počiatočných fázach výstavby bude nainštalovaný potravinový modul, aby sme do príchodu astronautov dosiahli úplnú autonómiu od pozemských dodávok. Rastliny sa budú pestovať v podobných podmienkach ako tzv. vertikálne farmy na Zemi, pričom medzi vybrané plodiny patria zemiaky, paradajky, zeler, fazuľa a šalát. Tieto rastliny sú bohaté na vitamín A, vitamín C, draslík, bielkoviny a vápnik, pričom všetky dohromady postačujú na to, aby našim astronautom poskytli všetky potrebné živiny. V skleníku budeme používať aj UV svetlá, ktoré pomôžu rastlinám rýchlejšie rásť, pričom odstránia vlnové dĺžky svetla, ktoré neuľahčujú rast.

Vďaka svojej polohe na okraji krátera Shackleton bude náš mesačný tábor takmer neustále osvetlený slnkom. Túto energiu budeme využívať pomocou poľa solárnych panelov a vyrobenú elektrinu budeme ukladať do vodíkových palivových článkov, ktoré sú účinnejšie ako bežné lítium-iónové batérie, na použitie počas mesačnej noci alebo v prípade núdzových situácií. Počas nabíjania palivové články oddeľujú kyslík a vodík z molekúl vody prostredníctvom elektrolýzy. Tie sa neskôr rekombinujú a uvoľnia väčšinu vstupnej energie.

Náš mesačný tábor bude mať atmosféru podobnú zemskej, zloženú z približne 21% kyslíka. Koncentrácia plynov vo všetkých tlakových moduloch bude prísne udržiavaná systémom podpory života, ktorý bude neustále recyklovať CO2 vo vzduchu. Veľká časť tejto úlohy sa bude riešiť v rámci rastlinného modulu, kde sa bude kyslík vyrábať prostredníctvom fotosyntézy. Cez rastlinné stojany sa tak bude privádzať stály tok vzduchu bohatého na CO2, čím sa zabezpečí maximálna účinnosť premeny na kyslík. Na zabezpečenie požadovanej produkcie plynu sa bude ďalší kyslík získavať z mesačného regolitu prostredníctvom elektrolýzy roztavených solí. Okrem toho tento proces vytvára ako vedľajší produkt aj užitočné kovové zliatiny, ktoré by sa mohli využiť pri budúcom rozširovaní osady.

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

Vo svojom počiatočné štádiá, náš mesačný tábor bude mať výlučne vedecký účel so zameraním na založenie trvalá prítomnosť ľudí na Mesiaci. Vzhľadom na to sme navrhli sme našu osadu tak, aby umožňovala takmer nekonečné rozširovanie, ktorá bude nakoniec hostiť aj turistov a umožní sledovať komerčné ciele spolu s vedeckými. V prvých rokoch bude tábor slúžiť ako prieskumná základňa na povrchu Mesiaca a prostriedok na vybudovanie infračerveného teleskopu v kráteri Shackleton. Hlavným vedeckým poslaním našej osady bude priame štúdium mesačného povrchu a jeho geológie, čo nám poskytne cenné poznatky o formovaní prirodzeného satelitu Zeme. Medzi sekundárne ciele bude patriť skúmanie možnosti vzniku nových lunárnych odvetví, ako je ťažba a cestovný ruch, založenie prvé teleskopy na Mesiaci a zlepšenie nákladov, bezpečnosť a efektívnosť medziplanetárneho cestovania. 

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

Aby sme maximalizovali vedecké výsledky nášho mesačného tábora, osada by mala byť aktívna 24 hodín denne, 7 dní v týždni. Na dosiahnutie tohto cieľa bude posádka rozdelená do tímov po 4 ľuďoch, ktorí budú ubytovaní v rovnakom obytnom module. Každý tím bude pracovať v 12-hodinových zmenách, ktoré budú posunuté tak, aby pokryli 24 hodín. Teda, zatiaľ čo niektorí členovia posádky pracujú, iní spia alebo si užívajú voľný čas. Bez ohľadu na zmenu každý astronaut začne svoj deň hygienou, raňajkami a rýchlym tréningom. Potom členovia posádky dostanú svoje úlohy od pozemnej kontroly. Hoci väčšina úloh sa bude vykonávať v bezpečí osady, astronauti budú musieť ísť aj von na opravy alebo misie na zber vzoriek. Vzhľadom na vysoké riziko a potrebný výcvik na vykonávanie EVA však budú tieto činnosti pomerne zriedkavé. Na konci 12-hodinových zmien bude mať každý osadník 4 hodiny voľného času, ktorý môže využiť na rozhovory s rodinou alebo na tímové aktivity. V tomto čase sa bude podávať aj večera, čo je pre posádku dôležitá aktivita na stretnutie a socializáciu. Hoci na Mesiaci existuje gravitácia, je oveľa slabšia ako na Zemi, takže svalová atrofia a strata hustoty kostí sú stále vážnymi hrozbami pre ľudské zdravie. Aby to astronauti napravili, budú musieť pred ukončením dňa aj minimálne hodinu cvičiť na bežiacom páse a dvíhať činky. Keďže naša mesačná základňa je pomerne veľká a tímy pomerne malé, astronauti budú musieť pravdepodobne väčšinu pracovného času tráviť bez väčšieho kontaktu s ľuďmi. To spolu s nabitým časovým harmonogramom a stresom zo života v extrémnom prostredí môže viesť k vážnym psychickým problémom, ktoré by obmedzovali schopnosti posádky. Morálka sa teda udrží na vysokej úrovni a tímové väzby sa ešte viac posilnia organizovaním každodenných skupina aktivity počas voľného času, ako je sledovanie filmov alebo hranie stolových hier. Na konci dňa budú mať astronauti 8 hodín na spánok, aby boli na druhý deň čo najviac oddýchnutí. 

Ďalšie projekty:

  Objavitelia

 

  Colégio Vasco da Gama
    Portugalsko
  Vzostup mužov

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Čína
  Interstellar Pioneers

 

  Stredná škola pridružená k Zhengzhou University ľahkého priemyslu Zhengzhou City
    Čína
  Diana

 

  Verejná škola Vekua #42
    Georgia