moon_camp

Moon Camp Pioneers Galéria 2019-2020

Úlohou každého tímu v projekte Moon Camp Pioneers je navrhnúť 3D kompletný mesačný tábor pomocou aplikácie Fusion 360. Musia tiež vysvetliť, ako budú využívať miestne zdroje, chrániť astronautov pred nebezpečenstvom vesmíru a opísať obytné a pracovné priestory.

Tím: Stanica Tango

Škola Downside/Škola Sidcot  Bristol/Salisbury    Spojené kráľovstvo 17 až 18 rokov

Externý prehliadač pre projekt 3d

Popis projektu

[42]

Opíšte svoj projekt Moon Camp.

Naša základňa je modulárny systém modulov, ktorý umožňuje jednoduché prispôsobenie a rozšírenie základne podľa jej vývoja. Takisto uľahčuje a zefektívňuje výstavbu a montáž, pretože veľká časť základne je skonštruovaná podľa štandardizovaných rozmerov a je spojená identickými priechodmi, ktoré oddeľujú tábor a poskytujú ochranu pred udalosťami, ako je požiar a zníženie tlaku. Sekulárny dizajn troch centrálnych kupol umožňuje napodobniť každodenný pozemský život, v ktorom astronauti môžu oddeliť domov od práce, čo je dôležitý aspekt zachovania produktívneho a zdravého životného štýlu na Mesiaci. Základňa by sa primárne používala na výskumné účely a ako predbežné mimoplanetárne osídlenie, ktoré by potom pokračovalo a napodobňovalo sa ako marťanská základňa. Z tohto dôvodu sme navrhli rozsiahle laboratórium, ktoré je určené na monitorovanie produkcie rias a tiež na uchovávanie izolovaných mesačných vzoriek na analýzu.

Kde chcete postaviť svoj mesačný tábor?

Za miesto našej mesačnej základne sme vybrali okraj krátera na severnom póle Mesiaca. Toto miesto leží na takmer neustálom slnečnom svetle a predpokladá sa, že sa tam nachádzajú veľké zásoby vodného ľadu. Trvalo slnečne osvetlené oblasti by našej mesačnej základni poskytli dôležitú slnečnú energiu a možnosť pestovať riasy, ktoré sú dôležitou súčasťou našej základne. Okrem toho je už existujúca infraštruktúra kráterov ideálna na to, aby umožnila vykopanie mesačnej pôdy a výstavbu základov z 3D tlačeného regolitu.

Ako plánujete vybudovať svoj mesačný tábor? Opíšte techniky a materiály, ktoré použijete.

Keďže naša základňa je čiastočne pod zemou, začali by sme vykopávkami a z vyťaženého regolitu by sme vytlačili základy a steny našich podzemných štruktúr. Odtiaľ sa proces opakuje v celej základni. Pomocou práškového regolitu by sme vytlačili 3D náhradu skla, ktorá je preukázateľne pevnejšia ako oceľ a je ideálna na ochranu našich astronautov pred asteroidmi alebo úlomkami. Okolo skla plánujeme použiť hliník na upevnenie panelov do geodetickej štruktúry, aby sme maximalizovali pevnosť. Všetky chodníky na našej základni obsahujú technológiu "Pavegen" na zvýšenie účinnosti a zníženie plytvania energiou v okolí základne. Tie budú dopravené až na základňu, pretože ich zložitá konštrukcia by sa ťažko vyrábala priamo v základni. Dielňa základne však umožňuje jednoduché vykonávanie bežných opráv. 

Voda
Potraviny
Elektrina
Vzduch

Voda je základným prvkom našej základne, a to nielen na konzumné účely, ale aj na hygienické účely a v našom systéme rias. Polohu na severnom póle Mesiaca sme si vybrali najmä preto, že predchádzajúce expedície poskytli dôkazy o veľkých zásobách ľadu v tejto oblasti a my plánujeme tento zdroj využiť. Plánujeme ho vyťažiť rovnakými strojmi, aké sa používajú pri výstavbe základne, a potom ho spracovať na základni.
Všetka voda použitá v okolí základne sa recykluje na ďalšie použitie a naše systémy na odstraňovanie rias sú špeciálne navrhnuté tak, aby to robili automaticky.

Prvá fáza nášho zdroja potravy sa bude získavať zo zeme, čo bude nevyhnutné, kým bude základňa v počiatočnom štádiu a kým budú systémy na produkciu rias v plnej prevádzke. Jednotky na produkciu rias a spracovateľské systémy sme navrhli v súlade s usporiadaním základne. Riasy budeme spracovávať pomocou nami navrhnutých strojov, ktoré budú riasy dehydrovať, mlieť a skladovať na neskoršie použitie ako múka, živiny a vaječný doplnok. Hoci bude potrebné ďalšie zásobovanie zo zeme, dúfame, že sa tým zlepší sebestačnosť základne.

Keďže primárnym zdrojom energie bude slnečná energia, na našom modeli sme umiestnili 900 štvorcových metrov solárnych panelov a na základe údajov z ISS odhadujeme, že by mali produkovať takmer konštantný výkon 85-90 kW. Aj keď je to však spoľahlivý zdroj, panely sa môžu zatieniť, a preto sme na doplnenie nainštalovali okolo základne systém panelov Pavegen. Technológia Pavegen funguje tak, že pri vyvíjaní tlaku sa vytvára kinetická energia, ktorá sa potom môže prenášať okolo základne prostredníctvom systému káblov inštalovaných v infraštruktúre. Do úžitkovej kupoly sme zahrnuli sériu batérií, ktoré by mali kapacitu na uskladnenie prebytočnej energie.

Naše systémy s riasami dokážu odstraňovať CO2 z okolitého vzduchu a vytvárať kyslík ako bioprodukt. Na pestovanie nekonečných zásob rias a neustále čistenie vzduchu by sme využívali vodný ľad nachádzajúci sa v okolí základne a recyklovateľné živiny dopravované zo zeme. Úroveň účinnosti systému a jeho produkcia by sa monitorovali z úžitkovej kupoly prostredníctvom kontrolného displeja. Laboratórium základne by malo tiež možnosť vykonávať testy strojov a monitorovať známky rozpadu v rámci cyklu rias, aby sa minimalizovali straty produkcie.

Ako plánujete vybudovať svoj mesačný tábor? Aké materiály by ste použili?

[54]

Prostredie na Mesiaci je pre astronautov veľmi nebezpečné. Vysvetlite, ako ich váš mesačný tábor ochráni.

Keďže základňa má byť z veľkej časti pod zemou, bude mať prirodzenú ochranu pred mesačným povrchom. Ako náhradu betónu plánujeme použiť 3D tlačený regolit, ktorý je navrhnutý tak, aby odrážal prichádzajúce meteority a škodlivé žiarenie. Geodetická štruktúra kupol je navrhnutá tak, aby bola pevná a odolala nárazom meteoritov a úlomkov. Okrem toho "sklo" okolo základne bude vytlačené 3D tlačou s regolitom z priľahlého krátera a je dokázané, že je rovnako pevné ako oceľ. Priechody okolo základne oddeľujú moduly na ochranu pred požiarom a znížením tlaku, čím sa znižuje riziko krízy "Base Wide".

Opíšte deň na Mesiaci pre posádku astronautov z Moon Campu.

Naša základňa by bola vytvorená predovšetkým ako predbežná misia v rámci prípravy na budúce marťanské misie a výskumné zariadenie. Preto väčšinu vykonávaných úloh bude tvoriť monitorovanie psychologických dopadov misie, úspešnosť základne a vykonávanie vedeckých experimentov na okolitom mesačnom prostredí.

V rámci rekreačnej oblasti sme navrhli obytné priestory, telocvičňu a skladovací dóm. Rekreačný dóm sme rozvrhli tak, aby telocvičňa ležala nižšie v zemi ako ostatné dómy, čo umožní astronautom cvičiť v chladnejšom prostredí. Konštrukcia dvoch vrstiev v Rekreačnom dóme vedie astronautov k telocvični a podporuje pozitívny pohľad na cvičenie. Po začatí dňa v obytných priestoroch, ktoré sú vybavené kuchyňou, sprchami a spálňami, astronauti zamieria do telocvične. 

Centrálna kupola zjednocuje základňu a vytvára jej centrum. Vedľa centrálnej kupoly sa nachádza riadiace centrum a záliv pre zdravotníkov. Po ceste do Centrálneho dómu sa astronauti denne zúčastňujú na videospojení s riadením misie na Zemi. To má dva hlavné účely: umožňuje astronautom zostať v kontakte s priateľmi a rodinou na Zemi a zároveň poskytuje možnosť stanoviť program dňa a oznámiť akýkoľvek vývoj, ktorý nastal. Potom sa presunú do Med Bay na bežnú kontrolu životných funkcií prostredníctvom viacúčelového skenera a dostanú prípadné doplnky v závislosti od individuálnych potrieb každého astronauta.

Astronauti pokračujú do pracovnej kupoly, kde plnia svoje každodenné úlohy. V pracovnej časti základne sa nachádza laboratórium, skladová jednotka Roveru a úžitková kupola. Samotná Pracovná kupola funguje ako dielňa a astronauti by tu plnili úlohy od údržby až po výrobu nových dielov a zariadení pomocou strojov, ako sú 3D tlačiarne a CNC fréza. Okrem dielne by astronauti mohli vykonávať aj experimenty pomocou laboratória základne. Z Laboratória môžu astronauti dokončiť experimenty na mesačných vzorkách, monitorovať produkciu a zdravie rias a používať monitory na prístup k vedeckým záznamom. 

Na konci dňa sa astronauti vracali "domov" a po opätovnej návšteve telocvične sa od nich očakávalo spoločné stravovanie a spoločenské posedenie.



← Všetky projekty