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: HORA

"Andrei Saguna" Národná vysoká škola  Brašov    Rumunsko 16, 15   4 / 4


Externý prehliadač pre projekt 3d

Popis projektu

Cieľom tohto projektu je predstaviť špeciálny 3D model mesačného habitatu, ktorý bude umiestnený pod povrchom Mesiaca, v jednej z mesačných trubíc nachádzajúcich sa v blízkosti krátera Shackleton, priamo na južnom póle tohto prirodzeného satelitu, v trvalej prítomnosti slnečného svetla. Výhodou takéhoto umiestnenia je ochrana pred vesmírnym žiarením, meteoritmi, inými telesami alebo javmi a pred extrémnymi teplotami, aby sme vymenovali aspoň niektoré. Mnohé uvedené škody, ktoré mohli potenciálne ovplyvniť pohodu tábora, nás rozhodli, že umiestnenie tábora vo vnútri mesačných tubusov považujeme za nevyhnutnosť. Cieľom tohto projektu je rozšíriť hranice súčasných poznatkov o Mesiaci tým, že sa stane výskumnou základňou a uskutoční hlbší výskum lunárnych trubíc, z ktorých dúfame získať cenné údaje. Naším poslaním je skúmať prostredie Mesiaca a predstaviť ho každému človeku, pretože mnohí jednotlivci o ňom a jeho drsnom prostredí stále nevedia dosť. Nakoniec je dôležité spomenúť, že táto základňa slúži aj na voľnočasové účely, napríklad na vytvorenie prvého lunárneho hotela a rozvoj nového odvetvia vesmírnej turistiky.

Na záver sa vyhodnotilo niekoľko rôznych koncepcií a pre podrobný návrh sa vybrala tá najrozumnejšia. Napriek tomu, že konštrukcia na Mesiaci je náročná, navrhovaný habitat sľubuje, že odolá drsnému prostrediu Mesiaca a udrží život.

2.1 Kde chcete postaviť svoj Moon Camp?

Pri uvažovaní o umiestnení základne musíme zohľadniť niekoľko kritérií: dobré umiestnenie, jednoduché možnosti výstavby a ochrana pred vonkajšími podmienkami.

Miesto, ktoré sme si vybrali pre tábor "Hora", sa bude nachádzať na južnom póle Mesiaca, v kráteri Shackleton, pretože je to jedno z mála miest, kde máme plný prístup k slnečnému svetlu, čo nám neskôr pomôže počas našej misie na prirodzenom satelite Zeme. Presné umiestnenie základne bude v podzemí, pretože ide o jednoduchý, ale užitočný spôsob ochrany výskumníkov pred nepriaznivými podmienkami, ako sú extrémne teploty a vesmírna radiácia. Okrem toho je naším cieľom vytvoriť presnú mapu mesačných trubíc, aby sme svetu pomohli rozvíjať sa v oblasti priestorových znalostí, čo znamená, že umiestnenie priamo pri skúmanej oblasti môže priniesť len pozitívne aspekty.

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

Hora je navrhnutá tak, aby mala ubytovací priestor pre dvanásť ľudí, vedcov alebo turistov, dostatočný skladovací priestor na palivo, vodu, potraviny a na získavanie kyslíka a výskumné laboratórium. To všetko je rozdelené do troch rôznych poschodí rovnakej veľkosti, ale s mierne odlišnými rozstupmi.

Integrálny mesačný habitat, pozorovaný zhora, sleduje obrys šiestich šesťuholníkov obklopujúcich stredný šesťuholník, ktoré sú rovnako veľké a napodobňujú včelie plásty. Hrany šesťuholníkov merajú 3,58 m. Konečne, celková plocha jedného poschodia je 33,3 m2 a "Hora" 250 m2. Výška každého poschodia je 3 m a výška tábora 11 m. Tento habitat sa nachádza v jednej z vertikálnych mesačných rúr. Stredný šesťuholník bude prechodom z lunárneho habitatu na povrch Mesiaca.

Jediné poschodie, ktoré predstavuje zložitejšie usporiadanie, je prvé poschodie. Pri pohľade zhora je každý z vonkajších šesťuholníkov diametrálne rozdelený stenou ako pri spojení všetkých šesťuholníkov a vytvorení väčšieho šesťuholníka okolo stredného. Medzi týmito dvoma šesťuholníkmi všetky steny zmiznú, aby sa vytvorila chodba slúžiaca ako obytný priestor a telocvičňa. Okrem toho dve steny rozdelia každý zo zvyšných krajných článkov, aby sa vytvorila jedna obdĺžniková spálňa pre dvoch a dva trojuholníkové priestory pre kuchyňu a kúpeľňu.

Niektoré z materiálov použitých na skelet habitatu alebo jeho upevnenie do stien lunárneho tubusu sú titán, horčíkové zliatiny, kevlar, vysokokvalitná oceľ a uhlíkové nanotrubičky.

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

Podmienky prostredia mimo kozmickej lode sú kruté, čo znamená, že by sa mal použiť aktívny štít, aby sa kontrolovalo teplo (22 - 27 °C) vlhkosť (40-60%) a aby sa ľudia chránili pred vesmírnym žiarením.

Keďže vo vesmíre neexistuje vzduch pre vedenie alebo konvekciu, jediným spôsobom, ako udržať teplotu na určitej úrovni, je využiť už existujúce žiarenie. To znamená, že loď bude musieť byť izolovaná (udržuje teplo dovnútra pre teplo alebo von pre chladenie). Na udržiavanie tepla sa použije vysokoreflexná prikrývka nazývaná viacvrstvová izolácia (MLI; zadržiava slnečné žiarenie, ktoré prichádza z hornej časti základne, a zabraňuje prenikaniu chladu do kovovej konštrukcie kozmickej lode).

Okrem toho sa zavedie aktívny systém tepelnej kontroly (ATCS), ktorý zníži teplotu vo vnútri lode, keď je príliš vysoká, a udrží úroveň vlhkosti.

2.4 Vysvetlite, ako váš mesačný tábor poskytne astronautom:

Voda
Potraviny
Napájanie
Vzduch

Na začiatku výstavby nášho biotopu prinesieme vodu zo Zeme. Po vybudovaní mesačného tábora však budeme získavať vodu z mesačného ľadu, ktorý sa nachádza na južnom póle neďaleko našej polohy. Vozíky budú dolovať vodu zo dna krátera Shackleton. Túto vodu potom budeme skladovať a filtrovať cez čističku vody, vrátane odpadových kvapalín od astronautov, a tak vytvoríme uzavretý systém vodného cyklu.

V prvej fáze budeme prepravovať potraviny zo Zeme pomocou lode SpaceX Dragon, ktorá bude pripojená k bráne. Odtiaľ komerčný lunárny modul privezie potraviny na našu základňu. V ďalšej fáze budeme pestovať rastliny v našom skleníku (nachádza sa na 3. poschodí). Rastliny sa budú pestovať v hydropónii, pretože spotrebujú menej vody ako tradičné systémy založené na pôde a nepotrebujú pôdu.

Energiu budú dodávať solárne panely. Vzhľadom na našu polohu v blízkosti krátera Shackleton budeme mať neustále slnečné svetlo. Solárne panely budú umiestnené na 360° otočných základniach, aby sme maximalizovali množstvo energie, ktorú môžeme vyrobiť. Okrem toho budeme energiu ukladať do vysokokapacitných batérií ako záložný zdroj počas prípadných výpadkov. Uvažujeme aj o použití termoelektrického generátora, ktorý by mohol veľké teplotné rozdiely na Mesiaci premeniť priamo na elektrickú energiu prostredníctvom javu nazývaného Seebeckov efekt.

V počiatočných fázach budeme dovážať stlačený vzduch zo Zeme. Po dokončení stavby habitatu budeme získavať kyslík z rastlín v našom skleníku a z mesačného regolitu. Kovy budú vznikať ako odpadový produkt. Ako alternatívny zdroj budeme používať elektrolýzu vody.

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

Výskum vesmíru je nevyhnutný, pretože nám ponúka ďalšie poznatky o histórii našej slnečnej sústavy, ale aj o geologických záznamoch Zeme. Hlavným cieľom nášho mesačného tábora je výskum lávových trubíc na Mesiaci s cieľom vytvoriť presnú mapu siete trubíc.

Mesačné rúry sú tunely, ktoré na Mesiaci vznikli vyvretím bazaltových lávových prúdov. Keď sa povrch lávového prúdu ochladí, stvrdne, čo umožní láve prúdiť pod povrchom v potrubí v tvare rúrky. Keď sa lávový tok zastaví, zanechá dutú prázdnotu, čím vznikne lunárna lávová rúra.

Mesačné rúry by mohli uľahčiť výskum Mesiaca tým, že by astronautov chránili pred kozmickým a slnečným žiarením a nárazmi, ale aj pred extrémnymi teplotnými rozdielmi medzi lunárnym dňom a nocou.

Vedci sa domnievajú, že niektoré z rúrok by mohli byť v skutočnosti prepojené a vytvárať podzemné bludisko s dôležitými zdrojmi, ako je voda zachytená v podobe ľadu.

Okrem toho, že je Hora vedeckým komplexom, je aj turistickým lunárnym táborom, ktorého prvé poschodie je venované návštevníkom.

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

Každý vedec musí počas svojho výskumného pobytu v mesačnom tábore Hora dodržiavať dobre pripravený harmonogram, ktorého cieľom je udržiavať poriadok na priestorovej základni.

Každý pracovník spí na rovnakom poschodí ako turisti (prvé poschodie). Na začiatku dňa musia vedci ísť do kaviarenskej zóny, kde sa im podávajú špeciálne jedlá. Vo vesmíre je zdravotný stav iný. Astronauti často trpia nedostatkom vitamínov v dôsledku nedostatku slnečného svetla a gravitácie. Denné jedlá majú byť bohaté na bielkoviny, vitamín D, vitamín K a vitamín C. Okrem nich sa na základňu v tom istom raketopláne spolu s turistami privezú orechy a iné jedlá plné bielkovín, ktoré veľmi ťažko vypršali. Neskôr sa pripravia a odídu na tretie poschodie (laboratóriá) a začnú skúmať vzorky materiálov, ktoré sa nachádzajú v mesačných valcoch, a pokúsia sa vytvoriť presnú mapu trasy, ktorú majú tieto valce pod Mesiacom.

Kým vedci začnú pracovať, ostatní zamestnanci tábora sa starajú o návštevníkov, sprevádzajú ich po tábore a rozprávajú im o pozoruhodných zisteniach.

Po druhom dennom jedle musí každý človek, ktorý žije na základni, ísť do posilňovne a trénovať svoje svaly, aby zabránil svalovej atrofii, pretože život na miestach s malou gravitáciou môže mať na ľudské telo zlý vplyv a ovplyvniť svalový a kostrový systém. Po čase oddychu, období, v ktorom ľudia medzi sebou komunikujú, aby si udržali duševné zdravie, musia vedci skontrolovať základňu (to znamená, že musia zistiť, či je hladina kyslíka v atmosfére dostatočne vysoká, či sa v tábore nevyskytujú nejaké technické problémy). Následne sa jeden výskumník musí dostať až na povrch Mesiaca, aby zistil, či sa nevyskytli nejaké problémy súvisiace so solárnymi panelmi, zatiaľ čo iný musí ručne skontrolovať rovery, či nemajú nejaké problémy. Po tom, ako je všetko zabezpečené, sú turisti pozvaní na prieskum malých úsekov zabezpečených lunárnych rúr v blízkosti tábora, pričom ich sprevádza personál tábora.

Po nich sa podáva posledné jedlo dňa. Pred spánkom lekári skontrolujú zdravotný stav astronauta pomocou elektrokardiografov, manžiet na meranie krvného tlaku a monitorov nasýtenia kyslíkom na končekoch prstov.

Ďalšie projekty:

  Srdce mesiaca

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Čína
  Cigánske nebezpečenstvo

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Čína
  STEAM 3000

 

  Stredná škola IES Antonio Dominguez Ortiz
    Španielsko
  Amadis

 

  Šanghaj QingPu Senior High School
    Čína