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.

Lunarix

Prvá experimentálna verejná škola  Tbilisi-Tbilisi    Georgia 16, 15   4 / 3 Angličtina
3D návrhový softvér: Fusion 360



1.1 - Opis projektu

Spoločnosť "Lunarix" sa púšťa do vzrušujúceho projektu založenia mesačného tábora na južnej strane Mesiaca, v kráteri Shackleton. Hlavným cieľom projektu je vedecký výskum a prieskum tejto jedinečnej mesačnej oblasti. Tím astronautov umiestnených v mesačnom tábore bude vykonávať širokú škálu experimentov a štúdií s cieľom odhaliť tajomstvá Mesiaca a rozšíriť naše chápanie jeho vlastností.

Jedným z hlavných cieľov projektu Lunarix je uskutočniť hĺbkový výskum geológie Mesiaca vrátane jeho pôdy a hornín, aby sme lepšie pochopili jeho zloženie a pôvod. Tento výskum nám pomôže hlbšie pochopiť geologickú históriu Mesiaca a poskytne pohľad na vznik našej slnečnej sústavy.

Tím "Lunarix" bude tiež skúmať atmosféru Mesiaca a vykonávať experimenty, aby sa dozvedel viac o jej povahe a vlastnostiach. Tento výskum nám pomôže lepšie pochopiť prostredie Mesiaca a jeho možný vplyv na budúce lunárne misie a ľudské aktivity.

Okrem vedeckého výskumu bude projekt mesačného tábora "Lunarix" zahŕňať aj zabezpečenie všetkých nevyhnutných životných potrieb pre astronautov.

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

Náš mesačný tábor sa bude venovať najmä vedeckému výskumu. Dočasné cestovanie na Mesiac bez základne sťažuje vykonávanie výskumu. Vybudovanie tábora na Mesiaci sa môže zdať nákladné, ale v skutočnosti časté návštevy Mesiaca kvôli výskumu budú z dlhodobého hľadiska drahšie. Vybudovanie tohto priestoru pre astronautov a vedcov teda umožní vykonávať dlhodobý výskum priamo tam a vtedy. Štúdie budú napredovať v krátkych časových intervaloch. Aj keď sa spočiatku bude venovať najmä rozširovaniu našich poznatkov o Mesiaci, myslíme si, že má potenciál stať sa obľúbeným miestom pre turistov. Tým, že sa tento tábor stane turistickým miestom, pokryjeme aj náklady na jeho vybudovanie.

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

Vybrali sme si kráter Shackleton, pretože je v ňom stála svetlá tma. Ponúka oba tieto extrémy na jednom mieste: Časti okraja krátera sú takmer celoročne osvetlené slnkom, zatiaľ čo dno krátera je trvalo tmavé. Mesiac je miesto v podstate bez atmosféry a bez tekutej vody, takže astronauti, ktorí ho navštívia, si musia so sebou priniesť všetky spotrebné materiály - čo je ťažký, a preto drahý podnik.

Bezpilotné vesmírne sondy však poskytli dobré dôkazy o náleziskách ľadu v tienistom vnútrajšku Shackletonu, ktorý sa tam vďaka mimoriadne nízkym teplotám zachoval pred vyparovaním, takže je možné a dôležité využiť aj tento zdroj na získanie a nie filtrovanie vody na Mesiaci.

Slnečné svetlo je dôležité aj kvôli elektrickej energii, ktorú môže poskytnúť. Výskum vesmíru si vyžaduje elektrickú energiu a hoci ju môžeme priviezť zo Zeme, vhodnejšie je vyrábať ju priamo na mieste pomocou solárnych panelov (ako na Medzinárodnej vesmírnej stanici).

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.

Budovanie tábora na Mesiaci sa musí starostlivo naplánovať. Je dôležité, aby bol každý jednotlivec v tábore v bezpečí, preto musí byť tábor postavený na správnom mieste a zo správnych materiálov. Tábor Moon camp by sa dal postaviť rôznymi druhmi metód. V prvom rade na minimalizáciu odpadu použijeme technológiu 3D tlače. Na výstavbu tábora by sa mohla využiť technológia 3D tlače. Regolit sa môže použiť ako materiál na tlač, alebo môžeme roztopený prach a zeminu ochladiť a premeniť na obsidián. Regolit Mesiaca sa použije aj na stavbu stien na ochranu pred radiáciou. Z mesačnej pôdy možno získavať kyslík a vodík a používať ich na podporu života a palivo.

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

Spoločnosť Lunarix ako tím, ktorý sa venuje prieskumu a vedeckému výskumu, si uvedomuje zásadný význam zaistenia bezpečnosti našich astronautov v mesačnom tábore.

Materiál použitý na stavbu v mesačnom tábore bude schopný odolať drsnému mesačnému prostrediu vrátane extrémnych teplotných výkyvov, nárazov mikrometeoritov a vystaveniu radiácii. 

Astronauti budú mať k dispozícii špecializované vybavenie na pohyb mimo tábora vrátane roverov, lunárnych vozíkov a nástrojov na vykopávanie a zber vzoriek. Budú sa používať skafandre EVA (Extravehicular Activity) na ochranu astronautov pred vesmírnym vákuom a na zabezpečenie podpory života. Tieto obleky budú mať ochranu pred žiarením, reguláciu teploty a odolnú konštrukciu, aby odolali abrazívnej mesačnej pôde.

Vo vnútri tábora bude vzduch filtrovaný, aby sa odstránili všetky častice mesačného prachu, ale astronauti budú musieť nosiť masky s vhodnými filtrami v závislosti od kvality vzduchu.

Aby sa zabránilo prenikaniu škodlivého vzduchu do mesačného tábora, počas výstavby sa prijme niekoľko bezpečnostných opatrení. Použijú sa vzduchotesné stavebné techniky, aby sa zabezpečilo, že v konštrukcii tábora nebudú žiadne medzery alebo netesnosti.

Budeme sa snažiť minimalizovať prenikanie prachu z povrchu Mesiaca, preto zavedieme vhodné vzduchové uzávery a dekontaminačné postupy pre astronautov pri vstupe a výstupe z tábora. 

Mesačný povrch je v porovnaní so Zemou vystavený vyššej úrovni žiarenia vrátane slnečného a kozmického žiarenia. Preto bude tábor navrhnutý s radiačnými ochrannými materiálmi, ako sú hrubé vrstvy regolitu alebo iné materiály pohlcujúce žiarenie, aby chránili astronautov pred škodlivým žiarením.

Budeme vybavení záložnými systémami napájania, redundantnými systémami podpory života a núdzovými protokolmi na zaistenie bezpečnosti v prípade akýchkoľvek nepredvídaných udalostí.

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

Voda

Najprv so sebou prenesieme vodu zo zeme. Ale na Mesiaci jej budeme potrebovať oveľa viac, aby sme udržali všetkých a všetko v poriadku. Takže na výrobu vody použijeme ľad. V dôsledku topenia ľadu získame tekutinu, potom ju prefiltrujeme a získame pitnú a použiteľnú vodu. 

Pomocou elektrolýzy rozdelíme vodu na vodík a kyslík a tie tiež použijeme.

 Potraviny

Stravovanie ľudí v mesačnom tábore by si vyžadovalo vynaliezavé riešenia kvôli nedostatku zdrojov na Mesiaci. Jednou z najlepších možností by mohlo byť pestovanie plodín pomocou hydroponických systémov založených na biologickom odpade vedľa skleníkových modulov, ale ešte predtým si môžeme na Mesiac zobrať balené, termostabilizované a zmrazené potraviny. Potravín by malo byť dosť, kým tábor začne pestovať ovocie a zeleninu sám.

 

 

 Napájanie

Optimálnym spôsobom výroby elektrickej energie na Mesiaci by boli solárne panely. 

Pomocou 3D tlačiarne na báze regolitu môžeme vyrábať solárne panely z mesačných materiálov a zdrojov. Tým by sa výrazne znížila potreba prepravy kompletne zostavených solárnych panelov zo Zeme. Tento prístup by mohol poskytnúť udržateľný zdroj elektrickej energie pre každodenné potreby astronautov, prevádzku roverov a technologické požiadavky, čím by sa znížila závislosť od pozemských zdrojov.

 Vzduch

Vzduch je nepochybne najdôležitejším a najpotrebnejším zdrojom. Nový výskum ukazuje, že mesačná pôda obsahuje aktívne zlúčeniny, ktoré dokážu premeniť oxid uhličitý na kyslík a palivá. Počas štúdií programu Apollo Floridská univerzita oznámila, že úspešne vypestovala rastliny zo semien zasadených do mesačných vzoriek, čo znamená, že v mesačnom tábore je možné mať skleník a pomocou modrého svetla a vodných zdrojov, ktoré získame z ľadových nánosov v zatienenom vnútrozemí Shackletonu.

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

Odpad na Mesiaci sa môže stať problémom, keď tam žijete. Podľa správ Národného úradu pre letectvo a vesmír (NASA) ľudia na Mesiaci zanechali približne 500 000 kilogramov odpadu. Keďže priniesť späť nedôležité vybavenie a odpad, ktorý astronauti počas života na Mesiaci vyprodukujú, by bolo nepohodlné a náročné, Riešením tohto problému je vykopanie mesačnej pôdy a zakopanie odpadu. NASA v súčasnosti pracuje na projekte RASSOR. 

RASSOR je mesačný ťažobný robot, ktorý umožní kopanie v mesačnej pôde a regolite. Zatiaľ čo cieľom týchto rýpadiel je dopraviť regolit do spracovateľského závodu na Mesiaci a získať z neho vodík, kyslík a vodu, ktoré sa môžu použiť v systémoch na podporu života astronautov na Mesiaci, pomôže tiež vytvoriť priestor pre odpad.

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

Operátori Deep Space Network budú prijímať príkazy, rozkladať ich na digitálne bity, zameriavať rádiové antény na kozmickú loď a posielať tieto príkazy pomocou rádiových vĺn.

   Vieme, že samotný Mesiac blokuje rádiové signály a bráni tak komunikácii medzi Zemou a akoukoľvek kozmickou loďou. Vieme však aj to, že pristávací modul a rover môžu s nami komunikovať pomocou reléového satelitu Queqiao, ktorý má komunikačnú cestu k pozemnej stanici rádioteleskopu na Zemi a my ich budeme na Mesiaci využívať. Pomocou nich budeme môcť získať aj odoslať informácie zo Zeme na Mesiac a späť. 

    Astronauti budú vo vesmíre komunikovať pomocou rádiových vĺn. Signál rádiových vĺn sa bude posielať do ich náhlavných súprav, ktoré budú signál prekladať do podoby zvuku.

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.)

O Mesiaci toho veľa nevieme. Našou úlohou bude zistiť čo najviac vecí. Z tohto dôvodu budeme robiť vedecký výskum v oblasti biológie, geológie a gravitácie. Najskôr plánujeme preskúmať minerály, ktoré sa na Mesiaci nachádzajú, najmä v jeho južnej časti, pretože tam bude tábor. Chceme zistiť, ktoré chemické prvky mesačná zem obsahuje a aké majú vlastnosti, či sú tam užitočné na pestovanie rastlín a podobne. Okrem minerálov a chemických prvkov chceme objaviť aj tmavú stranu Mesiaca. Ako vieme, Mesiac je k Zemi otočený len jednou stranou, takže je viac preskúmaný, ako jeho druhá, tmavá strana. Takže chceme preskúmať veľa vecí o tejto neznámej, tajomnej strane.

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

Všetci vieme, že je nevyhnutné vycvičiť astronautov predtým, ako odletia do vesmíru a budú tam žiť tak dlho, ďaleko od kyslíka, vody, stabilnej teploty a zelenej krajiny.

Kandidáti na astronautov budú navštevovať kurzy zamerané na systémy raketoplánov, vedu a techniku: geológiu, matematiku, fyziku, meteorológiu, navádzanie a navigáciu, oceánografiu, orbitálnu dynamiku, astronómiu a spracovanie materiálov. Kandidáti absolvujú aj výcvik v prežití na súši a na mori, potápanie a používanie skafandrov. Následne budú musieť všetci kandidáti počas prvého mesiaca výcviku absolvovať plaveckú skúšku. Astronauti začnú svoj formálny výcvikový program vesmírneho dopravného systému čítaním príručiek a absolvovaním počítačových lekcií o rôznych systémoch Orbiteru, od pohonu až po kontrolu životného prostredia. Budú trénovať v laboratóriu virtuálnej reality, ktoré ich vtiahne do počítačom vytvoreného prostredia mikrogravitácie. 

     Dozvedia sa o Mesiaci všetko, čo je ľudstvu známe. Astronauti sa dozvedia oveľa viac o rôznych mineráloch, vode na Mesiaci, teplote, mesačných vetroch a blizardoch. spoznajú technológie a každý detail, ako ich na Mesiaci používať. Stretnú sa s inými astronautmi a vypočujú si ich príbehy a rady, ktoré im pomôžu vnímať veci o niečo hlbšie. Vďaka každej jednej aktivite, ktorú sme spomenuli vyššie, budú budúci "mesační ľudia" pripravení, znalí a prispôsobení prostrediu.

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.

Vďaka technológii FLEX spoločnosti SpaceX bude náš tím využívať rovery, ktoré sú špeciálne navrhnuté na prieskum Mesiaca. Tieto rovery majú pokročilé pohybové schopnosti, ktoré astronautom umožňujú rýchly a bezpečný pohyb po povrchu Mesiaca. Sú vybavené vysokou nosnosťou, čo im umožňuje prepravovať ťažké vybavenie, zásoby a vedecké prístroje. Okrem toho majú rovery FLEX autonómne funkcie, čo znižuje potrebu neustáleho dohľadu astronautov a umožňuje efektívnu prepravu medzi rôznymi miestami na Mesiaci. Tieto rovery sú poháňané nabíjateľnými batériami, ktoré sa môžu nabíjať pomocou solárnych panelov, ktorých je na povrchu Mesiaca dostatok.

 

Ďalšie projekty: