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.
Gymnázium Evolution Sázavská Praha 2-Hlavní město Praha Česká republika 16, 17 3 / 0 Angličtina
3D návrhový softvér: Fusion 360
https://drive.google.com/drive/folders/1vUiwM3kJ7bW8kuaKoh46p9cqz31TO9o0?usp=share_link
Naša misia má názov Planetárny habitat a astrovedecký výskum. Ide o ďalší projekt P.H.A.S.E v oblasti výskumu Mesiaca.
Cieľom tejto misie je dosiahnuť nepretržitú prítomnosť človeka na Mesiaci a slúžiť ako podporný bod pre budúce mesačné misie. Naša základňa využíva zázraky moderného inžinierstva s ohľadom na cieľ bezpečnosti. Je navrhnutá tak, aby spĺňala všetky životne dôležité potreby našich astronautov a zabezpečila im pohodlie počas pobytu. Táto stanica nadväzuje na inú mesačnú infraštruktúru, ako je napríklad Gateway od ESA. Táto misia príde na rad neskôr v časovom rámci rozširovania Mesiaca, aby sa zabezpečila maximálna bezpečnosť a plynulosť celého procesu.
Vo vesmírnej stanici PHASE sa budú nachádzať 3 astronauti. Bude sa nachádzať na južnom póle Mesiaca. Toto miesto bolo vybrané špeciálne pre jeho jedinečné vlastnosti. Stanica pozostáva z 5 miestností: Laboratórium, spálňa, spoločenská miestnosť, skleník a tlaková komora. Miestnosti sú prepojené chodbami, v ktorých sa nachádzajú ďalšie úložné priestory a dôležité systémy, ako napríklad systém podpory života MELiSSA. Nižšie je uvedený pohľad zhora nadol:
Súčasťou misie PHASE je aj rover, 2 autonómne roboty, anténa a celkovo dvadsať podzemných solárnych panelov na zabezpečenie energie.
Hlavným účelom tejto stanice je vedecký výskum. Výskum by sa zameral na produkciu a pestovanie rastlín na Mesiaci a štúdium ich životaschopnosti v podmienkach 1/6 gravitácie Mesiaca. Ďalšia, možno dôležitejšia časť výskumu by zahŕňala zber a premenu mesačnej vody na pitnú. Ďalší výskum by zahŕňal hlbšie štúdium mesačných hornín a ich využitie v stavebníctve na Mesiaci.
Ako sme už písali, základňa by sa mala nachádzať na južnom póle Mesiaca kvôli stabilnému slnečnému žiareniu a prístupu k zamrznutej/podzemnej vode. Presnejšie povedané, základňa by sa nachádzala mimo krátera Shackleton. Samotný kráter je od vzniku Mesiaca zahalený tmou a bude slúžiť ako zásobáreň zamrznutej vody.
Výstavba základne bude rozdelená do dvoch fáz. Prvá bude bez posádky a druhá s posádkou. V druhej prídu astronauti a budú mať pripravené všetky potrebné veci. Prostriedky na palube prvej z nich budú obsahovať materiál pre hlavný počítač stanice. Stanica bude nafukovacia a bude vyrobená z kevlaru vystuženého uhlíkovými vláknami a bude vystužená titánom. Na vybudovanie základu základne využijeme 3D tlač na položenie presného základu. Čiastočne by sme mohli tlačiť s použitím miestnych materiálov, napríklad mesačnej skaly, aby sme ešte viac minimalizovali potrebné materiály. Vnútro stien bude vyplnené zmesou kyslíka a dusíka, ktorá bude slúžiť ako núdzová zásoba kyslíka.
Súčasťou tejto prvej fázy budú dva autonómne roboty, ktoré dajú dokopy všetko, čo sa dá. Stanica bude v podzemí, aby sa zabránilo radiácii a iným nebezpečenstvám. Roboty pripravia pôdu pre stanicu a potom ju zakryjú výkopovým materiálom. V prvej fáze sa tiež zriadi energia a komunikácia prostredníctvom antén a solárnych panelov. Najdôležitejšou časťou, ktorú bude potrebné zriadiť v prvej fáze, sú vodné systémy. Ich fungovanie opíšeme ďalej. Keď sme v prvej fáze nastavili elektrolýzu, môžeme použiť plynné produkty na vyplnenie stien.
Základňa chráni svojich obyvateľov tým, že je pokrytá 3D tlačeným materiálom z mesačnej horniny. To má mnoho výhod. Chráni pred radiáciou a meteoritickými spŕškami. Odstraňuje potrebu zložitých a ťažkých konštrukcií, čo umožňuje naša zosilnená nafukovacia konštrukcia, šetrí hmotnosť lodí a umožňuje nám niesť viac dodatočného užitočného zaťaženia.
Máme tiež vysúvateľné podzemné solárne panely, ktoré sa môžu ukryť v prípade nebezpečenstva, ktoré predstavujú dažde meteoritov. Podzemné úložisko tiež automaticky čistí panely od mesačného prachu. Anténa je tiež zaťahovacia, aby sa zabránilo jej poškodeniu.
Jedným z najväčších problémov mesačného prostredia je prach. Základňa sa musí spoliehať na externé vybavenie a EVA. Na vyriešenie problému s prachom sa všetko, čo je vonku a alebo je v kontakte s prachom, pokryje špeciálnou vrstvou využívajúcou elektrický náboj proti prachu. Systém bude mať elektrickú vrstvu, ktorá bude prach aktívne odpudzovať, namiesto toho, aby ho priťahovala. Tuhé pevné telesá budú používať vrstvu z kovu a pružné telesá, ako sú napríklad vesmírne skafandre, budú ako vodič používať uhlíkové nanotrubičky.
Naša základňa bude obsahovať recyklačné systémy pre čiernu a sivú vodu, ktoré ju budú čistiť/recyklovať. Výsledkom bude pitná biela voda, ktorá sa môže použiť inde. Zvyšky z tohto procesu sa budú používať ako hnojivo v skleníku.
Hlavným zdrojom vody okrem recyklácie bude ťažba a čistenie mesačnej vody do pitnej podoby. To sa dosiahne pomocou rovera nabitého RTG, ktorý bude ťažiť v ľade kráterov. RTG bude znamenať, že nebude potrebné nabíjanie a slnečné svetlo a umožní roveru pracovať v tmavých oblastiach krátera.
Hlavným zdrojom potravy sú rastliny zo skleníka. Skleníkové police sú multifunkčné a možno v nich pestovať rôzne druhy rastlín. Pestujú sa najmä tieto rastliny: Zemiaky pre sacharidy a vitamíny A a C, paradajky pre vitamíny A, C, K, draslík a vlákninu. Poslednou rastlinou je fazuľa pre zinok, meď, mangán, selén a vitamíny B1, B6, E. K astronautom by sme zaradili aj potraviny dodané zo Zeme. Skleník má denné a nočné cykly, ktoré sa vytvárajú zmenou intenzity a jasu vysoko účinných svetiel. Platne, ako sme spomínali, sú hnojené a zavlažované automatickým modulom hnojív a zavlažovačov (AFSM), ktorý bude napájaný z recyklačného modulu.
Kyslík pre astronautov sa bude získavať čiastočne z rastlín ako vedľajší produkt skleníka a čiastočne elektrolýzou z mesačnej vody. Taktiež môžeme využiť vnútro stien ako núdzovú zálohu kyslíka v prípade zlyhania systémov. Vnútro základne sa môže naplniť oxidom uhličitým ako výmenou za kyslík.
Pomocou solárnej energie vyrábame viac ako 75 kW elektrickej energie. Jeden panel má plochu 12 m2, my ich budeme mať dvadsať. S trochou matematiky a použitím panelov s vysokou účinnosťou 25% a použitím solárnej konštanty dostaneme: 240×1300:4 = 78 000 W energie. RTG sa budú používať ako núdzová záloha.
Na našej základni budeme mať uzavretý a plne integrovaný cyklus MELiSSA, ktorý dokáže spracovať a opätovne použiť prakticky všetok odpad, ktorý by základňa mohla vyprodukovať. MELiSSA je systém podpory života založený na umelom ekosystéme a vznikol na podnet ESA. Slučka MELiSSA obsahuje 4 oddelenia:
Skvapalňovanie - zberné miesto
Fotoheterotrofné - Eliminácia skvapalňujúcich vedľajších produktov
Nitrifikácia - cyklická premena NH4+ na dusičnany
Fotoautotrofné - rastlinné oddelenie na regeneráciu kyslíka
Uvedené údaje sú na účely tohto dokumentu značne zjednodušené. Naším cieľom je produkovať nulový odpad a opätovne používať všetko, čo vynesieme na Mesiac.
Samotná základňa bude vybavená anténou s krátkym a dlhým dosahom na komunikáciu. Hlavným bodom je využitie misie Gateway od ESA na obežnej dráhe Mesiaca ako retranslačnej stanice na Zem. Toto spojenie umožní komunikáciu aj v prípade, že Zem nie je v priamej viditeľnosti/priamom dosahu s mesačnou základňou. Takisto Gateway výborne slúži ako orbitálne relé pre iné aktivity na Mesiaci so základňou, a to aj na väčšie vzdialenosti. Anténa na streche slúži ako záložná a má sa používať najmä na komunikáciu s Gateway. Väčšia anténa na zemi je plnohodnotná primárna anténa.
Hlavným výskumným cieľom tejto základne je výskum kolónií na rôznych planétach (mesiacoch) a reakcie ľudí, ktoré sa potom môžu použiť pri budúcich misiách. S tým súvisí aj hlbší výskum a pochopenie geológie Mesiaca. Základňa bude skúmať ťažbu a využiteľnosť mesačných hornín a iných zdrojov ako dôstojného materiálu, ktorý by sa dal využiť pri ďalšej expanzii na Mesiaci.
Jedným z problémov, s ktorými sa astronauti stretnú, bude chýbajúca zemská gravitácia. To znamená, že svaly a kosti atrofujú. Aby sa tomu predišlo, stanica je vybavená špeciálnymi cvičebnými strojmi, ktoré pracujú pri nízkej gravitácii. Astronauti budú musieť mať úplné vedomosti o tom, ako tieto stroje fungujú, a o všetkých rizikách, s ktorými sa stretnú. Týka sa to celej misie, nielen tréningov.
Súčasťou výcviku astronautov bude aj pozemská verzia stanice v pomere 1:1, aby sa oboznámili s jej funkciami. Spolu s kompletnou znalosťou vybavenia, ktoré budú astronauti používať. Výcvik astronautov pre mesačnú základňu by mal byť podobný výcviku pre ISS.
Ďalšia odborná príprava v porovnaní s ISS by mala zahŕňať:
Manažment lunárneho prachu
Táto misia bude zahŕňať aktívne a pasívne opatrenia proti prachu. Aj napriek tomu budú musieť astronauti vedieť, ako predchádzať a riešiť nahromadenie prachu a ako ho čistiť.
Radiačná ochrana
Zemské elektromagnetické pole nedosahuje na Mesiac a na rozdiel od ISS budú astronauti vykonávajúci EVA vystavení obrovskému množstvu žiarenia. Musia byť vyškolení, ako minimalizovať zdravotné riziká a čo robiť, ak by napríklad expozícia bola príliš vysoká.
Údržba obleku EVA
Vesmírne skafandre používané na tejto misii budú musieť vydržať exponenciálne viac hodín EVA ako predchádzajúce mesačné misie, napríklad program Apollo. Z tohto dôvodu bude potrebné skafandre pravidelne servisovať a kontrolovať a astronauti na to budú potrebovať znalosti.
Na cestovanie po Mesiaci budeme používať rover, ktorý sa dostane do väčších vzdialeností. Rover obsahuje RTG (rádioizotopový termoelektrický generátor) a solárny zdroj na napájanie palubných batérií, vďaka čomu má teoreticky neobmedzený dosah. rover má anténu, ktorá sa dá použiť v spolupráci s bránou na komunikáciu so základňou kdekoľvek na Mesiaci.
V prvej fáze tejto misie budeme mať k dispozícii autonómneho robota na 3D tlač a rýpadlo, ktoré budú slúžiť na kladenie základov, zber ľadu a ťažbu mesačnej pôdy.
Základňa bude mať neďalekú pristávaciu plošinu, ktorú budú využívať raketové vozidlá, ako napríklad pristávacia loď Artemis alebo vesmírna loď Spaceship. Cestovanie na základňu a zo základne sa bude uskutočňovať pomocou rakiet, keďže ľudstvo v súčasnosti nemá lepší mimozemský spôsob dopravy.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 