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.

HEARTH

Nadácia pre posilnenie postavenia mládeže v Michigane  TROY-Michigan    Spojené štáty americké 14   1 / Angličtina
3D návrhový softvér: Tinkercad



External URL to the team’s project (e.g. website or PDF):


https://www.tinkercad.com/things/2898ISUSU4G-moon-1st-floor/edit

1.1 - Opis projektu

Mesačný tábor prináša množstvo intríg, príležitostí a výziev spojených s vytváraním rýchlych stavebných zariadení, zdrojov energie a prístupu k zdrojom pre dlhodobú sebestačnosť. V návrhu mesačného tábora HEARTH sa navrhuje štruktúra podzemnej základne s využitím vŕtacích konštrukcií na vytvorenie obytných priestorov, výskumných zariadení, poľnohospodárskej vegetácie a proteínov, odpadového hospodárstva a výroby energie. Hearth využíva vnútorné jadro Mesiaca, aby znížil hromadnú prepravu stavebného materiálu, namiesto toho využíva väčšinu zdrojov nachádzajúcich sa na Mesiaci a tiež extrahuje vesmírny odpad, zhruba 30 000 Mt plávajúci okolo Zeme, aby ho recykloval pri budúcom rozvoji HEARTH.

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

HEARTH má 5 hlavných úrovní venovaných rôznym cieľom:

ÚROVEŇ 1: Skladovanie a obchodný dom.

ÚROVEŇ 2: Komunikačné veliteľské centrum a turistické centrum budú na najvyššej úrovni - bude to najnižšia bezpečnostná úroveň - aj stredový panel podlahy sa môže vysunúť na povrch, takže turisti môžu zažiť pozorovanie vesmíru.

ÚROVEŇ 3: Úroveň poľnohospodárstva/výroby potravín v kombinácii s kozmickým poľnohospodárskym výskumom

ÚROVEŇ 4: Vedecký výskum - výskum vesmíru; výroba metánu a hnojív; spracovanie sivého odpadu Karanténne centrá

ÚROVEŇ 5 - Zbrojnica

ÚROVEŇ 6- Fúzny reaktor - výroba energie

V konečnom dôsledku bude HEARTH modelom ľudskej kolonizácie v blízkosti Zeme, ktorý sa bude vyvíjať a zdokonaľovať pre iné planetárne zariadenia. Namiesto povrchovej terraformácie a nutnosti riešiť vonkajšie problémy planéty HEARTH vytvorí zabezpečenú podzemnú základňu, ktorá umožňuje rýchlu výstavbu, minimálne stavebné zdroje a môže byť spustená do prevádzky v priebehu 6-9 mesiacov oproti rokom.

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

Podzemné konštrukcie HEARTH zabezpečia astronautov a ďalších návštevníkov pred drsnými vesmírnymi živlami s povrchom Mesiaca - keďže prvá vrstva bude navŕtaná 500 FT pod zemou. S piatimi úrovňami budú mať najbezpečnejšie aktivity HEARTH viac ako 1000 FT ochrany povrchu Mesiaca. Steny HEARTH-u budú tiež nastriekané izolačným, radiačne bariérovým, elastickým zvukovo tlmiacim (IRES) rýchloschnúcim nástrekom, ktorý bude eliminovať eróziu, možné závaly a narušenie štruktúry stien. Okrem toho, vďaka tomu, že štruktúra je pod zemou, základňa môže vytvoriť umelý dýchateľný vzduch prostredníctvom hydroponického rastu vegetácie. To je rozhodujúce práve v prípade, že generátor vzduchu zlyhá, budete mať niekoľko oblastí, ktoré sú schopné dodávať dýchateľný vzduch výmenou prostredníctvom vegetácie. Tým, že je základňa pod zemou, môžete využiť aj izolačné účinky a geotermálnu výmenu na zlepšenie vykurovania a chladenia. Využívanie geotermálnych princípov zníži drastické výkyvy teplôt.  

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.

Štrukturálne tunely sa vytvoria pomocou veľkorozmerného vŕtacieho výkopu, po ktorom bude nasledovať aplikátor IRES, ktorý stabilizuje stenu. Ostatné časti, ako napríklad potrubie, elektrické rozvody, podlaha atď. budú vynesené zo zeme. Keď sa uvedie do prevádzky úroveň 4 - zariadenie na zušľachťovanie materiálu - toto zariadenie bude spracovávať vesmírnu sutinu, z ktorej sa oddelí užitočný materiál pre potreby budúcej výstavby. Keď vrták prejde, má v zadnej časti úložný priestor, v ktorom sa môže skladovať množstvo vykopaného materiálu, ktorý má mnoho rôznych minerálov, ktoré sa dajú študovať alebo použiť pri stavbe v neskorších častiach stavby. Jednotlivé miestnosti sa vytvoria pomocou malého vrtáka bez priehradky. 

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

HEARTH bude ako hlavnú ochranu využívať integritu vlastného povrchu Mesiaca. Keďže v budúcnosti môže byť vyvinutá technológia energetického tienenia, môže sa doplniť. Okrem toho HEARTH nie je obmedzený na počiatočnú výstavbu s výškou 1000 metrov, v prípade potreby môže vrtný stroj ísť ešte hlbšie smerom k jadru Mesiaca. To dáva stavebnému tímu niekoľko možností, ako sa spočiatku rozšíriť bližšie k povrchu a vytvoriť viac bočných kanálov alebo ísť hlbšie kvôli náročným environmentálnym výzvam. V prípade veľkého asteroidu zbrojnica okamžite vstúpi do akcie, aby ho zostrelila. Keďže základňa je vytvorená pod zemou, veci ako slnečné žiarenie, kolísanie teploty a malé astroidy nebudú väčšinou ani citeľným problémom. 

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

Voda sa bude najprv privádzať zo zeme a potom sa čistením šedého odpadu, ktorý ľudia vytvoria, prefiltruje na pitnú vodu. Potraviny budú obsahovať fazuľu, zemiaky, bambusové výhonky a pšenicu. Zdrojom bielkovín, ktoré budú živiť astronautov, budú prepelice, pretože štúdia už ukázala, že prepelice skutočne dokážu prežiť a rozmnožovať sa vo vesmíre. Vzduch sa bude vyrábať zo spomínaného bambusu. Bambus je veľmi zvláštna rastlina, ktorá má mnoho rôznych využití. Produkuje 35% viac kyslíka ako stromy. Keď je plne rozvinutý, môže sa použiť na výrobu lešenia. Keď je tenký, môže sa použiť na výrobu náčinia na jedenie. Bambus funguje aj ako prírodný zvlhčovač vzduchu. V prípade potreby sa dá spaľovať ako zdroj paliva. Pokiaľ ide o výrobu energie, najdlhodobejším plánom je energia z jadrovej syntézy. Nakoniec sa pomocou kuracieho hnoja a prírodného biologického odpadu vytvoria umelé skládky, ktoré budú zachytávať metán a budú presmerované a použité v iných častiach zariadenia.

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

Keď vznikne odpad, prvá vec, ktorá ľuďom napadne, keď myslia na odpad, je vyhodiť ho. Ja si však myslím, že ho treba opätovne použiť mnohými spôsobmi. Po prvé, môžete ho znovu použiť na hnojenie pôdy pre rastliny. Po druhé, môžete ho nechať zostarnúť a pomaly ho premeniť na kompost, aby sa do pôdy opäť dostali minerálne látky. A nakoniec sa môže použiť na vytvorenie metánu a výrobu tepla pre zvyšok základne. 

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

Komunikácia bude veľmi jednoduchá: vyšle sa signál, a keďže základňa je pomerne hlboká, budú tam malé porty, ktoré pomôžu správe dostať sa ďalej. Potom, keď dosiahne najbližšiu vesmírnu stanicu, ktorá urobí posledný skok a pošle správu do centrály.

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.)

HEARTH je model blízky Zemi na simuláciu kolonizácie iných svetov, ktorého hlavné výskumy budú zahŕňať nasledujúce:

Vývoj základne RAPID. To zahŕňa rýchlosť, efektívnosť a zlepšenie zariadení, ako sú napríklad vŕtačky, aby sme zistili, ako môžeme zlepšiť návrhy. 

Keďže väčšinu Mesiaca pokrýva úplná tma, do neznáma budú vyslané autonómne roboty, ktoré dokážu preskúmať nový terén a podať správu o zisteniach.

Komunikačný systém vzdialeného vesmíru na medzihviezdnu komunikáciu so Zemou. Pri vytváraní tejto základne je hlavným cieľom pokračovať a keďže Mars je s najväčšou pravdepodobnosťou ďalším miestom v slnečnej sústave, táto základňa bude testovať, či správy môžu ľahko cestovať medzi týmito vzdialenosťami, a objavovať spôsoby, ako to zefektívniť. 

Mapovanie priestoru. Väčšina vesmíru je neznáma, ale z pohľadu Mesiaca bude oveľa jednoduchšie zmapovať a vidieť okolitý priestor. Mapy bude potrebné vytvoriť, ak existuje nádej na ďalší krok smerom od Mesiaca. 

Prispôsobivá biológia Rastlinná hmota, ktorá poskytne potravu, stavebný materiál, produkciu vzduchu. Hlavným cieľom je však lepšie zistiť, ako sa tieto rastliny prispôsobia v novom prostredí. Pomaly, ak budú tieto rastliny schopné odolávať extrémne drsným klimatickým podmienkam a situáciám, bude možné ich vrátiť na Zem a vyriešiť tak nedostatok potravín na planéte. 

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

Najskôr sa astronauti podrobia procedúre Typický astronaut. Nácvik G-force. Antigravitácia a iné. Ďalšia vec, ktorou systém začína, je test, ktorý zisťuje spôsobilosť každého na palube. Potom sa v závislosti od naliehavosti rozdajú pracovné miesta a pozície ľuďom s vysokými schopnosťami alebo vysokým záujmom o danú problematiku. Na vrchole rebríčka naliehavosti by boli farmári a ľudia, ktorí pracujú na fúznych reaktoroch. Na stupnici od najdôležitejšej po najmenej dôležitú prácu je buď fúzny reaktor, alebo farma. Dôvodom je, že bez týchto dvoch kľúčových komponentov budú ľudia buď hladovať, alebo zomrú na vesmírne mrazy. Najmenej dôležité by bolo nečinné sedenie v komunikačných miestnostiach. Ďalšou praxou, ktorú by museli robiť, je oprava. Nie vždy je v personáli stály počet inžinierov. V prípade núdze by mal byť každý schopný opraviť čokoľvek. Nielen to, budú potrebovať prísny výcvik v psychickej odolnosti a tímovej práci. Nielen to, každý by sa mal naučiť aj základy poľnohospodárstva a starostlivosti o zvieratá v spomínaných prípadoch, keď hlavní farmári prechladli. 

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.

Vozidlá, ktoré sa nachádzajú v mesačnom tábore, sú určené na prieskum, vojenské a dokončovacie misie. Pokiaľ ide o vozidlá potrebné na rozbehnutie tejto základne, je to množstvo rakiet a vrtákov. Vrtáky sa dodávajú v rôznych priemeroch. Vŕtačky s priemerom 100, 75 a 50 stôp. Vrták 100 vyvŕta hlavný tunel smerom nadol. Vrták 75 bude vŕtať chodby a miestnosti. A napokon 50 stôp sa použije na vytvorenie bočných únikových tunelov. Vojenskú časť budú tvoriť mechy ovládané ľuďmi. Existujú 2 rôzne modely, pričom ten väčší sa bude používať na zostreľovanie asteroidov. Menší na obranu. Prieskumnú časť tvoria väčšinou rovery, ktoré majú zaručiť bezpečnosť astronautov. Poslednou je dokončenie misie. K dispozícii sú vozidlá. Majú však zabudovaný radar na prieskum a prístrojovú dosku, na ktorej sa zobrazujú aktualizácie, napríklad varovania alebo dočasné zmeny.