moon_camp
objavovanie interaktívneho obrazu

Moon Camp Pioneers 2022 - 2023 Galéria projektov

 

V hre Moon Camp Pioneers je úlohou každého tímu navrhnúť 3D kompletný mesačný tábor pomocou softvéru podľa vlastného výberu. Musia tiež vysvetliť, ako budú využívať miestne zdroje, chrániť astronautov pred nebezpečenstvami vesmíru a opísať obytné a pracovné priestory vo svojom mesačnom tábore.

Na Alii Space Warriors

Stredná škola King Kekaulike  Pukalani-HI    Spojené štáty americké 16, 17   2 / 1 Angličtina
3D návrhový softvér: Fusion 360



1.1 - Opis projektu

Cieľom nášho projektu bolo navrhnúť mesačnú základňu s vedeckým cieľom, ktorá by dokázala dlhodobo uživiť dvoch astronautov s možnosťou rozšírenia pomocou zdrojov dostupných na Mesiaci. Na dosiahnutie tohto cieľa sme sa rozhodli pre geometrický habitat vytlačený na 3D tlačiarni, ktorý bol vyrobený z betónu na báze mesačnej pôdy. Zameriame sa na akvaponiku s cieľom byť úplne udržateľný s využitím rastlín a rýb, ako sú výživné a na bielkoviny bohaté riasy. Naša základňa bude poháňaná slnečnou energiou a umiestnená v blízkosti severného pólu kvôli zvýšenému slnečnému žiareniu a možným nánosom vody. Prijali sme ochranné opatrenia vrátane laserových obranných systémov a betónu chrániaceho pred žiarením.

1.2 - Prečo chcete postaviť mesačný tábor? Vysvetlite hlavný účel vášho mesačného tábora (napríklad vedecké, komerčné a/alebo turistické účely).

Náš mesačný tábor bol postavený najmä na vedecké a výskumné účely. Naším cieľom bolo poskytnúť obyvateľom tábora všetko, čo potrebujú na prácu v oblasti vedy a výskumu a s konečným cieľom rozšíriť ľudskú kolonizáciu Mesiaca. Naším hlavným vedeckým cieľom je akvaponika, čo je v podstate poľnohospodárstvo a farmárčenie bez pôdy, keďže na Mesiaci nie je použiteľná pôda. Používali by sme špecifické druhy rias a rýb, ktoré sa považujú za vhodné na život na Mesiaci.

2.1 - Kde chcete postaviť svoj Moon Camp? Vysvetlite svoj výber.

Základňu by sme postavili na okraji krátera v blízkosti severného pólu, pretože tam počas roka dopadá až 89% slnečného svetla a keďže naša základňa je závislá od solárnej energie, je veľmi dôležité, aby sme mali čo najviac svetla. A na severnom póle sa sústreďujú ložiská vody, ktoré budú veľmi užitočné pri rozširovaní našej základne. Vďaka kombinácii týchto faktorov je severný okraj krátera Peary na 88,5° s. š., 30° v. d., ktorý je veľmi blízko severného pólu, ideálnym miestom, pretože okraj je spolu s ďalšími prírodnými zdrojmi v takmer neustálom slnečnom svetle.

2.2 - Ako plánujete vybudovať svoj mesačný tábor? Zvážte, ako môžete využiť prírodné zdroje Mesiaca a ktoré materiály by ste potrebovali priniesť zo Zeme. Opíšte techniky, materiály a vaše konštrukčné rozhodnutia.

Naša základňa má 8 izieb v tvare šesťuholníka. Spodných 7 miestností sa dotýka, takže môžu zdieľať steny a použiť menej materiálu. Ôsma miestnosť je priamo nad siedmou miestnosťou v strede základne. Bude slúžiť ako miestnosť na filtráciu vody a je vyvýšená, takže v stene nemusia byť žiadne otvory, keďže náš filtračný systém sa spolieha na neprerušený závit okolo miestnosti. Bude vyrobená z betónu namiešaného z mesačnej pôdy a niekoľkých ďalších zložiek dodaných zo Zeme. Po zmiešaní sa betón použije ako vlákno vo veľmi veľkej 3d tlačiarni dodanej zo Zeme. To jej dáva možnosť vytlačiť hladký základ domu a v budúcnosti bude môcť ľahko tlačiť repliky základov. Potom bude pokrytá 2 plastovými plátmi. Jednou z vnútornej strany druhou z vonkajšej strany, aby bol vzduchotesný. Potom sa na miesto vložia dvere a následne všetky potrebné predmety pre astronautov, aby tam mohli bývať.

2.3 - Ako váš mesačný tábor chráni astronautov pred drsným prostredím Mesiaca?

Hlavnými problémami základne budú radiácia, asteroidy, počasie a tlak. Betón je veľmi užitočný pri ochrane pred radiáciou a je len ďalším plusom toho, že základňa je postavená z mesačného betónu. Na ochranu pred asteroidmi budeme mať 3 laserové delá vojenskej triedy umiestnené na niekoľkých miestach v celom tábore. Sú vytvorené podľa vzoru izraelského systému laserovej protiraketovej obrany a budú dodané zo Zeme. Betónová základňa bude zvnútra aj zvonka vybavená plastovou vrstvou, ktorá bude udržiavať tlak a zabraňovať vzniku vesmírneho vákua. Tento plast spolu s betónom pomôže udržať teplo podporované systémom filtrácie vzduchu a klimatizáciou.

3.1 - Ako váš mesačný tábor zabezpečí astronautom udržateľný prístup k základným potrebám, ako je voda, jedlo, vzduch a energia?

Keďže naša základňa využíva akvaponiku, ako hlavné zdroje potravy a vody budeme používať riasy a vodné rastliny. Spočiatku sa budeme musieť niekoľko mesiacov spoliehať na potraviny prinesené priamo zo Zeme, kým sa nám podarí vybudovať náš ekosystém natoľko, aby uživil človeka, ale potom bude potrava pozostávať najmä z rias bohatých na bielkoviny a živiny a nakoniec z rýb. Základný prísun vody budeme mať tiež zo Zeme, avšak bude sa neustále recyklovať v ekosystéme pomocou prirodzených filtračných a poľnohospodárskych metód. Nakoniec by sme založili baňu, aby sme mohli vyseparovať suroviny na výrobu väčšieho množstva vody a vzduchu, aby sme sa mohli rozšíriť na ďalšie základne, pričom každá z nich by mala vlastné farmy na chov rias a rýb. Keďže Mesiac má extrémne dlhé dni a noci, mali by sme veľký počet solárnych panelov spolu s veľkou batériou na uskladnenie energie počas nocí. Vzduch by sa tiež recykloval cez systém filtrácie vzduchu, ktorý dokáže rozložiť CO2 späť na kyslík.

3.2 - Ako bude váš mesačný tábor nakladať s odpadom, ktorý vyprodukujú astronauti na Mesiaci?

Veľká časť biologického odpadu sa vráti späť do ekosystému základne, kde sa z neho vytvorí pôda na pestovanie rastlín, alebo prejde cez filtračný systém, ktorý sa vytvorí tak, že sa odpad preženie cez riasy a pôdu, aby sa odstránili nečistoty, a potom prejde záverečnou destiláciou, vďaka ktorej sa bude dať opäť použiť na rôznych miestach základne. Hlavným cieľom našej základne je snaha o zníženie množstva odpadu a recyklovateľného materiálu, preto je dôležité snažiť sa recyklovať čo najviac biologického materiálu, aby sme podporili ekosystém v rámci základne.

3.3 - Ako bude váš mesačný tábor udržiavať komunikáciu so Zemou a ostatnými mesačnými základňami?

Komunikácia bude prebiehať na základni a potom bude smerovať cez pristávací modul na satelity na obežnej dráhe a potom na Zem. Medzi základňami by sme používali rádiové vlny.

4.1 - Na akú vedeckú tému (témy) by sa zameral výskum vo vašom mesačnom tábore? Vysvetlite, aké experimenty plánujete na Mesiaci robiť (napríklad v témach geológia, prostredie s nízkou gravitáciou, biológia, technológia, robotika, astronómia atď.)

Naša základňa bude zameraná najmä na akvaponiku, čo je základné poľnohospodárstvo bez pôdy v kombinácii s rybolovom. Domnievame sa, že túto tému sa oplatí študovať, pretože existuje mnoho planét, ktoré nemajú k dispozícii pôdu na poľnohospodárstvo, ale majú ingrediencie na výrobu vody, ktorú by sme potom mohli premeniť na prosperujúci ekosystém pomocou štartovacej súpravy prinesenej zo Zeme, ktorá obsahuje ikry rýb, riasy a rastliny. Ak sa na to zameriame na našej základni, bude to mať vplyv na produkciu potravín, nakladanie s odpadom a čistenie vody a umožní nám to experimentovať s biológiou na iných planétach. Jedným z najdôležitejších dlhodobých experimentov by bolo zistiť, akým druhom rastlín a rýb sa môže dariť na iných planétach v iných prostrediach. Už teraz máme predstavu o obzvlášť odolných rybách a riasach a pomocou selektívneho šľachtenia by sme ich mohli ešte viac prispôsobiť životu na iných planétach. Celkovým cieľom našich experimentov s akvaponikou by bolo zistiť, ako môžeme pomocou rastlín a živočíchov zabezpečiť udržateľný život ľudí na iných planétach bez neustálej pomoci zo Zeme.

5.1 - Čo by ste zahrnuli do programu prípravy astronautov, aby ste ich pripravili na misiu na Mesiac?

Astronauti budú mať vedomosti z biológie, stavebníctva, akvaponiky, udržateľnosti, inžinierstva, riadenia zdrojov a ďalších oblastí. Mesačný tábor zahŕňa mnoho systémov, ktoré spolupracujú, aby dokázal udržať seba samého a životy astronautov. Je dôležité, aby astronauti poznali každý aspekt mesačného tábora a boli dobre pripravení na každú situáciu. Astronauti sa tiež naučia stravovacie a fyzické zdravotné postupy, aby si udržali optimálne zdravie počas celého pobytu na Mesiaci. Aklimatizácia na mesačnú gravitáciu a ďalšie podmienky bude výzvou. Je v ich najlepšom záujme, aby si astronauti zvykli na život a prácu v podobných podmienkach.

5.2 - Aké vesmírne vozidlá bude vaša budúca misia na Mesiac potrebovať? Opíšte vozidlá, ktoré sa nachádzajú vo vašom Moon camp, a zvážte, ako budete cestovať na Zem a zo Zeme a skúmať nové ciele na povrchu Mesiaca.

Na budúci výskum a prieskum mesačného tábora je potrebné terénne vozidlo. Vozidlo na presun materiálu po hlavnom tábore už máme. Ďalšie vozidlo na prekonávanie dlhších vzdialeností v novom teréne by bolo pre misiu veľmi užitočné. Na cestu späť na Zem je potrebná ďalšia loď s dostatočným množstvom paliva na dlhú vzdialenosť. Alebo by sme mohli použiť pôvodnú loď a buď doplniť palivo na Mesiaci, alebo nechať dostatok paliva na návrat na Zem a potom ho doplniť na obežnej dráhe.

Ďalšie projekty: