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.

Yalçınkaya

Gymnázium Miina Härma  Tartu - Juh - Estónsko    Estónsko 14, 15   5 / 3 Angličtina
3D návrhový softvér: Tinkercad



1.1 - Opis projektu

Vybudovanie osady na Mesiaci je pre ľudstvo obrovskou výzvou, ktorá si bude vyžadovať veľkú spoluprácu širokého spektra odborníkov.
Naša lunárna osada bude postavená v jaskyni v mesačnej pôde a v dvoch úrovniach pod zemou. Astronauti budú mať na Mesiaci všetko, čo potrebujú. Projekt zohľadní nerastné zdroje, ktoré sú k dispozícii na Zemi, a to, čo bude potrebné vziať zo Zeme. Pripravený je aj program pre zdravie astronautov, a to tak psychické, ako aj fyzické.

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

Hlavným cieľom jeho vybudovania by bolo vytvoriť na Mesiaci ľudskú prítomnosť na vedecký výskum a prieskum, ako aj na potenciálne komerčné účely, ako je ťažba a cestovný ruch. Mesačný tábor by mohol slúžiť ako základňa na vykonávanie experimentov s mesačným prostredím, štúdium geológie a prírodných zdrojov Mesiaca a testovanie technológií a metód pre budúce vesmírne prieskumné misie. Okrem toho by zriadenie stálej lunárnej základne mohlo pripraviť pôdu pre budúcu ľudskú kolonizáciu iných planét a nebeských telies.

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

Náš lunárny tábor je navrhnutý tak, aby bol čo najpraktickejší a najudržateľnejší a zohľadňoval náročné podmienky života na Mesiaci. Jednou z najdôležitejších vlastností nášho tábora je jeho umiestnenie v podzemných jaskyniach. Tým, že hlavnú časť základne postavíme pod povrchom, môžeme využívať prirodzenú izoláciu a ochranu, ktorú poskytuje povrch Mesiaca. Slúži to aj ako ochrana pred nepriaznivým žiarením a malými asteroidmi, ktoré neustále bombardujú povrch Mesiaca.

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.

Výstavba tábora v podzemných jaskyniach nám umožní využiť prírodné zdroje dostupné na Mesiaci, ako je mesačná pôda a ľad, na vytvorenie sebestačného obydlia. Mesačný betón vyrobený z mesačného prachu je materiál, s ktorým sa experimentuje na vytvorenie pevných blokov na cesty, odpaľovacie rampy a obydlia. Mesačný prach, ktorý obsahuje 40% kyslíka, by sa mohol potenciálne použiť ako zdroj vzduchu pre astronautov. Okrem toho sú nafukovacie habitaty vyrobené z odolných materiálov, ako sú kevlar a Mylar, ľahké a ľahko použiteľné.

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

Náš mesačný tábor je navrhnutý tak, aby chránil astronautov pred drsným prostredím Mesiaca a poskytoval im útočisko. Hlavná časť základne sa nachádza pod povrchom, pričom využíva prirodzenú izoláciu a ochrannú bariéru, ktorú poskytujú podzemné jaskyne. To poskytuje veľkú úroveň ochrany pred žiarením a malými asteroidmi, ktoré sú na povrchu Mesiaca bežné.

Okrem toho je náš mesačný tábor skonštruovaný z odolných materiálov, ako sú kevlar a mylar, ktoré sú ľahké a odolávajú extrémnym teplotám a drsným podmienkam na Mesiaci. Nafukovacie obydlia sú tiež navrhnuté tak, aby sa dali ľahko rozšíriť, čo umožňuje získať ďalší obytný priestor a poskytuje flexibilitu v prípade núdze.

Na ďalšiu ochranu našich astronautov je náš mesačný tábor vybavený vzduchovými uzávermi, ktoré zabraňujú úniku vzduchu a udržiavajú tlak vo vnútri základne. To je nevyhnutné pre prežitie astronautov vo vesmírnom vákuu.

Okrem toho sa lunárny betón vyrobený z mesačného prachu používa na výrobu pevných blokov na cesty, odpaľovacie rampy a habitaty. Znižuje sa tak potreba prepravy stavebných materiálov zo Zeme, vďaka čomu je mesačný tábor sebestačnejší a nákladovo efektívnejší.

Náš mesačný tábor poskytuje účinný prístrešok a ochranu astronautov pred drsným mesačným prostredím tým, že využíva prirodzenú izoláciu a ochranu podzemných jaskýň, používa odolné materiály, vzdušné zámky a mesačný betón.

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

Aby sme astronautom v našom mesačnom tábore zabezpečili udržateľný prístup k základným potrebám, ako je voda, jedlo, vzduch a energia, plánujeme využiť zdroje dostupné na Mesiaci. Mesačný betón vyrobený z mesačného prachu sa môže použiť na vytvorenie pevných blokov na cesty, odpaľovacie rampy a obydlia. Sopečné tunely ponúkajú ochranu pred radiáciou a meteoritmi. Nafukovacie habitaty vyrobené z odolných materiálov, ako sú kevlar a mylar, sú ľahké a ľahko použiteľné.

Mesačný prach, ktorý obsahuje 40% kyslíka, by sa mohol potenciálne využívať ako zdroj vzduchu pre astronautov. Vodu možno získavať z polárnych ľadových čiapok Mesiaca, ktoré boli objavené v minulom desaťročí. Na Mesiaci je dôležité recyklovať recyklovateľné predmety, aby sa v tábore udržali dlhšie. Anaeróbne kompostovanie sa dá využiť na získanie úrodnej pôdy pre plodiny a metán sa dá využiť na vykurovanie a palivo.

Slnečnú energiu možno využiť pomocou solárnych panelov, ktoré možno umiestniť na povrch Mesiaca a dodávať energiu. Ide o trvalo udržateľný spôsob výroby elektrickej energie, keďže na Mesiac dopadá neustále slnečné svetlo. Okrem toho sa nízka gravitácia Mesiaca dá využiť na výrobu energie prostredníctvom piezoelektrického žiarenia, čo je premena mechanického tlaku na elektrickú energiu.

Celkovo bude udržateľné využívanie zdrojov dostupných na Mesiaci kľúčom k zabezpečeniu základných potrieb astronautov potrebných na život a prácu na Mesiaci.

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

Vytvorenie lunárneho modulu je veľmi šikovný spôsob, ako minimalizovať množstvo odpadu, ktoré tam astronauti vytvoria. Všetky potraviny, ktoré sa vezú v obaloch, sa musia dať recyklovať, napríklad ako vlákno do 3D tlačiarne. Okrem toho sa moč astronautov bude posielať do systému cirkulácie vody a čistiť. Keďže oblečenie sa neperie, jeho opätovné spracovanie bude mať za následok aj výrobu výplní alebo zvukovoizolačného materiálu, ktoré sú pre lunárny projekt nevyhnutné. Vlastnoručne vypestované rastliny sa tiež vyberú tak, aby sa minimalizoval odpad, a použijú sa na výrobu kompostu pre ďalšie rastliny.

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

Komunikácia je nevyhnutná pre každú vesmírnu misiu a náš mesačný tábor nie je výnimkou. Aby sme zabezpečili, že naši astronauti budú môcť udržiavať kontakt so Zemou a ostatnými mesačnými základňami, zaviedli sme rôzne komunikačné metódy.

Prvou a najdôležitejšou metódou, ktorú máme k dispozícii, je používanie satelitov. Na obežnej dráhe Mesiaca sme rozmiestnili sieť komunikačných satelitov na prenos správ medzi mesačným táborom a Zemou. Tieto satelity budú fungovať ako most medzi Mesačným táborom a sieťou Deep Space Network na Zemi. Sieť Deep Space Network je súbor veľkých antén, ktoré NASA používa na komunikáciu s vesmírnymi loďami mimo obežnej dráhy Zeme.

Okrem satelitov máme aj priame spojenie medzi mesačným táborom a Zemou prostredníctvom rádiovej komunikácie. Náš mesačný tábor je vybavený výkonným rádiovým vysielačom a prijímačom, ktorý dokáže priamo komunikovať so Zemou. Rádiová komunikácia je schopná prenášať hlas a údaje a umožňuje komunikáciu v reálnom čase medzi astronautmi a riadením misie na Zemi.

Aby sme zabezpečili, že náš mesačný tábor môže komunikovať s ostatnými mesačnými základňami, zaviedli sme systém laserovej komunikácie. Laserová komunikácia využíva lasery na prenos informácií veľmi vysokou rýchlosťou, čím poskytuje rýchlejšiu a spoľahlivejšiu komunikáciu ako tradičné rádiové vlny. Na povrchu Mesiaca sme vytvorili sieť laserových komunikačných staníc, ktoré umožňujú nášmu mesačnému táboru komunikovať s ostatnými mesačnými základňami, ktoré sú v priamej viditeľnosti.

Nakoniec sme implementovali záložný komunikačný systém, ktorý sa spolieha na autonómne rovery. Tieto rovery sú vybavené komunikačným zariadením a môžu sa pohybovať po povrchu Mesiaca a nadväzovať komunikačné spojenia s mesačným táborom alebo inými základňami. Tento systém poskytuje ďalšiu vrstvu redundancie, aby sa zabezpečilo, že komunikácia bude vždy možná aj v prípade zlyhania systému.

Na záver chcem povedať, že udržiavanie komunikácie je veľmi dôležité pre úspech a bezpečnosť nášho mesačného tábora. Využitím kombinácie satelitov, rádiovej komunikácie, laserovej komunikácie a autonómnych roverov sme vytvorili robustnú a spoľahlivú komunikačnú sieť, ktorá umožní našim astronautom zostať v spojení so Zemou a ostatnými mesačnými základňami.

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.)

Vedecký výskum v našom mesačnom tábore bude zameraný na rôzne oblasti, ako je geológia, biológia, astronómia a fyzika. Mesiac ponúka jedinečnú príležitosť na vykonávanie experimentov, ktoré nie je možné vykonávať na Zemi vzhľadom na odlišné podmienky na mesačnom povrchu.

V oblasti geológie plánujeme skúmať zloženie povrchu Mesiaca a horniny, ktoré tvoria jeho kôru. Budeme zbierať vzorky z rôznych oblastí Mesiaca, aby sme pochopili geologické procesy, ktoré formovali povrch Mesiaca. Vzorky budeme tiež analyzovať, aby sme hľadali dôkazy o prítomnosti vody a iných minerálov, ktoré by sa dali využiť pri budúcich misiách a osídľovaní Mesiaca.

V oblasti biológie plánujeme skúmať účinky nízkej gravitácie a žiarenia na živé organizmy. Na Mesiac prinesieme rôzne druhy rastlín a mikroorganizmov a budeme pozorovať ich rast a vývoj v týchto podmienkach. To nám pomôže pochopiť možnosti využitia mesačnej pôdy a zdrojov na pestovanie potravín a podporu života na Mesiaci.

V oblasti astronómie plánujeme využiť Mesiac ako platformu na pozorovanie vesmíru. Chýbajúca atmosféra na Mesiaci poskytuje ideálne prostredie pre teleskopy a iné astronomické prístroje na pozorovanie vesmíru. Budeme skúmať hviezdy, galaxie a iné nebeské objekty, aby sme prehĺbili naše chápanie vesmíru.

V oblasti fyziky plánujeme skúmať správanie sa hmoty a energie v podmienkach nízkej gravitácie. Budeme vykonávať experimenty na testovanie teórií základnej fyziky a na vývoj nových technológií na výskum vesmíru a iné aplikácie.

Na záver chcem povedať, že náš mesačný tábor poskytne jedinečnú príležitosť na výskum v rôznych oblastiach vedy. Experimenty, ktoré plánujeme vykonať, prehĺbia naše chápanie Mesiaca a vesmíru a pripravia pôdu pre budúce misie a osídlenie Mesiaca.

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

Astronauti musia byť trénovaní rôznymi spôsobmi, a to tak fyzicky, ako aj psychicky. Samotné cvičenie nestačí: musíme myslieť aj na aktivity, ktoré by astronautom umožnili odreagovať sa, keď sú ďaleko, aby sa necítili deprimovaní, úzkostní alebo osamelí. To sa dá dosiahnuť sledovaním filmov, počúvaním hudby, hraním stolových hier a prípadne rozhovormi s rodinou.
Rovnaké vybavenie, aké už používajú astronauti na palube ISS, je vhodné na fyzické cvičenie:

Advanced Resistive Exercise Device (ARED) je cvičebné zariadenie navrhnuté NASA, ktoré umožňuje intenzívnejšie cvičenie pri oveľa nižšej gravitácii (viacero rôznych cvičení v jednej tyči).
Astronauti sa pripútajú do postrojov, ktoré im umožňujú behať na bežiacom páse a vykonávať ďalšie cvičenia.(TVIS)
3. Cyklistický ergometer so stabilizáciou vibrácií (CEVIS) je podobný stacionárnemu mechanickému bicyklu a je pripojený k ISS pomocou drôtených laniek.

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.

Je nevyhnutné mať lunárne vozidlo, aby astronauti mohli cestovať po povrchu Mesiaca na vzdialenejšie miesta a vykonávať výskum. Pre túto misiu vozidlo ešte nie je dokončené, pretože prvá misia je skôr o vybudovaní lunárneho pasu než o okamžitom jazdení vozidla po povrchu Mesiaca. Ak sa však plánuje vozidlo, je nevyhnutné, aby sa doň zmestili aspoň dvaja pasažieri. Jeho kolesá musia byť vyrobené z kovu a celá karoséria musí byť pokrytá kovom. Solárne panely na zadnej časti vozidla sa tiež musia dať zakryť, aby vydržali dlhšie a boli chránené pred mesačným prachom.

Ďalšie projekty: