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: Floreat Kendricka

Gymnázium Kendrick  Bracknell    Spojené kráľovstvo 17 až 18 rokov

Externý prehliadač pre projekt 3d

Popis projektu

[42]

Opíšte svoj projekt Moon Camp.

Náš projekt Moon Camp je základňa umiestnená na Mesiaci, ktorá pojme až tri osoby. Využíva miestne zdroje Mesiaca na zabezpečenie dýchateľného vzduchu, čistej vody, potravín a ochrany pred radiáciou a meteoritmi. Náš mesačný tábor sme navrhli tak, aby bol udržateľný a ekonomický a zároveň zabezpečil astronautom bezpečnosť a plnú výbavu pre všetky ich potreby, a to na prežitie aj výskum. Veríme, že náš tábor by sa dal využiť aj ako potenciálna pozemná základňa pre projekt NASA týkajúci sa lunárnej brány (v prípade, že by na palube lunárnej brány nastala mimoriadna situácia a potrebovali by zásoby z tábora). Treba tiež poznamenať, že náš návrh Fusion 360 bol 80-krát zmenšený, aby bol vhodný na 3-D tlač.

Kde chcete postaviť svoj mesačný tábor?

Náš mesačný tábor postavíme na severnom okraji krátera Peary, pretože práve tu sa nachádzajú štyri horské oblasti. Tieto nepomenované "vrcholy večného svetla" sú našou vybranou lokalitou, pretože trvalé slnečné svetlo by znamenalo, že toto miesto je vhodné pre solárnu farmu, ktorá by mala spoľahlivý zdroj energie. Hoci naše solárne panely a poľnohospodárska kupola budú na povrchu horských oblastí, pre našu hlavnú základňu (vrátane obytných priestorov, laboratórií, telocvične) budeme kopať pod zemou. Výhodou podzemnej základne je, že budeme chránení pred meteoritmi a radiáciou. Okrem toho to, že sa budeme nachádzať na vrcholoch večného svetla, bude znamenať, že teplota bude relatívne stabilná (v priemere by bola -50 °C; porovnateľná so zimnými podmienkami na miestach, ako je Sibír a Antarktída).

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

Ako prvý navrhol Larry Beyer z Pittsburskej univerzity lunárny betón, stavebný materiál podobný betónu a vyrobený z regolitu. Naša základňa bude postavená prevažne z neho a hliníka. Lunárny betón je ideálnym materiálom, pretože bude ľahko dostupným zdrojom v mesačnom tábore a má približne rovnakú hustotu ako hliník (~3 g/cm³), čo znamená, že bude schopný odolať hmotnosti pôdy nad ním. Vzduchový uzáver bude na povrchu, aby umožnil ľahký prístup do základne a von z nej, a naša poľnohospodárska farma bude ponorená tak, aby bol strop vystavený slnečnému žiareniu, ale zároveň bol chránený. Astronauti sa budú medzi miestnosťami presúvať pomocou tunelov a každá miestnosť je uzavretá vzdušným zámkom, takže v prípade, že sa v jednej miestnosti stane nejaké poškodenie, nebude ohrozená celá základňa. 

Voda
Potraviny
Elektrina
Vzduch

Vodíkové palivové články by mohli poskytovať pitnú vodu aj záložné zásoby energie okrem solárnych panelov. Sú malé na množstvo elektrickej energie, ktorú vyrábajú. Pri nich by sme potrebovali zásobu kyslíka (dá sa získať z mesačného prachu/farmy) a vodíka. Okrem toho, keďže naša základňa by sa nachádzala na severnom póle Mesiaca, je pravdepodobné, že by sme mohli využívať jeho mesačný ľad ako zdroj vody. Pomocou kvapiek chlóru ju možno sterilizovať, aby sa zničili choroboplodné zárodky, a bolo by potrebné ju riadne filtrovať, aby sa odstránili vysoké koncentrácie chemikálií.

Plodiny by sa pestovali v hydroponickom médiu. Hydropóniu využívajú poľnohospodári na komerčné účely, pretože produkuje zdravé rastliny v kratšom čase ako tradičné metódy a nie je potrebné ich neustále zalievať, pretože voda sa dá opätovne použiť a množstvo živín môžete kontrolovať ich rozpúšťaním vo vode. Pestovanie rôznych plodín znamená potrebu rôznych podmienok na ich pestovanie, takže farma by mala poschodia vystavené slnečnému žiareniu, ale s kontrolovanou teplotou a vlhkosťou. Príprava potravín by sa vykonávala na základni, pričom elektrinu by dodávali panely/palivové články.

Ako sme už spomenuli, naša lokalita má neuveriteľnú výhodu, že sa nachádza v zóne večného slnka. Solárne panely umiestnené na povrchu našej základne by mali stály zdroj energie (vďaka tomu, že sa nachádzajú na vrcholoch večného slnečného svitu) a boli by schopné poskytovať spoľahlivý zdroj energie, ktorý by umožnil bezproblémovú prevádzku základne. Zdrojom energie, ktorý budeme mať ako zálohu, sú vodíkové palivové články, ktoré spájajú vodík a kyslík a uvoľňujú pri tom energiu. Ich jediným odpadovým produktom je voda, ktorá sa bude používať na varenie, čistenie atď.

Kyslíková elektráreň ESA získava kyslík zachytený v mesačnom prachu, a tak bude naším hlavným zdrojom kyslíka. Rastliny budú sekundárnym zdrojom kyslíka vďaka fotosyntéze, čím pomôžu udržať časť kyslíka. Budeme sa snažiť prispôsobiť tlak vzduchu pozemskému podzemnému tlaku, aby sme zabránili implozii. Atmosféru bude tvoriť 30-40% kyslíka a zvyšok dusík, ktorý sa bude prepravovať ako kvapalný dusík. Aby sa zabránilo hromadeniu odpadových a toxických plynov, na pohlcovanie oxidu uhličitého sa bude používať sodné vápno a na odstraňovanie metánu z ventilačných systémov filtre s aktívnym uhlím.

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.

Lunárny betón má rovnakú pevnosť v ťahu ako pozemský betón, takže je to pevný materiál, ktorý dokáže odolať váhe okolitej pôdy. Keďže základňa je postavená pod zemou, bude dobre chránená pred meteoritmi a radiáciou. Solárne panely a strecha farmy nebudú postavené z komerčného skla, pretože je príliš krehké. Mesačné sklo bude poskytovať ochranu solárnym panelom a farme, pretože má veľa spoločných vlastností so sklenými vláknami, ale keďže je vyrobené z regolitu, znižuje náklady na dopravu sklených vlákien na Mesiac. Vďaka svojej priehľadnosti tiež stále umožňuje slnečnému svetlu dostať sa na farmu na účely fotosyntézy. Tým, že astronauti budú udržiavať vysoký štandard hygieny pre seba a základňu, budú chránení pred akýmikoľvek mikróbmi, ktoré mohli zmutovať v dôsledku žiarenia mimo základne.

Opíšte deň na Mesiaci pre posádku astronautov z Moon Campu.

Astronauti sa budia pomocou budíka nastaveného na GMT po 8 hodinách spánku. Po osviežení si pred odletom dajú raňajky s vysokým obsahom bielkovín a začnú svoj deň.

Denne sa vykonáva údržba systémov na podporu života vrátane strojov, regulátorov (udržiavanie konštantného zloženia atmosféry) a filtrov (udržiavanie škodlivých častíc), aby sa zabezpečili bezpečné podmienky. Astronauti musia denne 2 hodiny cvičiť v telocvični; na pohyb je potrebná menšia sila vďaka nižšej intenzite gravitačného poľa. Ak by nedodržiavali tento prísny tréningový režim, stratili by svalovú hmotu a hustotu kostí, čo by po návrate na Zem poškodilo ich zdravie. 

 

Astronauti sa prezliekajú v kupolovom priestore, v prechodovej komore s dvoma dverami, aby sa zabránilo úniku vzduchu z vnútra stanice. Skafandre sú natlakované a zásobené čistým kyslíkom (pomáha detoxikovať pľúca) a 1,9 litra vody dostupnej na pitie cez hadičku, čo umožňuje dlhé prechádzky po Mesiaci. Keď sa astronauti ocitnú vonku, zbierajú mesačné vzorky na vykonávanie experimentov a výskumu. Ak musia cestovať do iných oblastí Mesiaca (napr. krátery alebo oblasti mesačného ľadu), používa sa lunárne rotujúce vozidlo vybavené navigačnými systémami. Ak pracujú v blízkosti tábora, astronauti sa vrátia na obed pripravený v kuchyni. 

 

Denný rozvrh stravovania môže byť nepravidelný, pretože prieskum pešo alebo na roveri môže trvať 5-8 hodín. Plnohodnotné jedlo môžu jesť len pred výstupom do vesmíru a po ňom. Astronauti môžu mať pri sebe ovocie alebo cereálne tyčinky (zjedené hneď po otvorení, aby sa zabránilo plávajúcim omrvinkám) ako občerstvenie počas dlhých výstupov na Mesiac. Jedlá počas dňa pozostávajú z čerstvých produktov vypestovaných na farme a doplnkov výživy. Dostupná kuchyňa umožňuje ohrev a prípravu jedál podobne ako na Zemi. Zozbierané vzorky sa prevážajú do laboratória, kde sa analyzujú na chemické zloženie pomocou rôznych prístrojov, napríklad spektrometrov. Údaje sa prevedú do digitálnej podoby a potom sa odošlú na Zem na ďalší výpočet a zaznamenanie. Astronauti využívajú observatórium s niekoľkými výkonnými teleskopmi pre astronómiu na výskum hlavných hviezd, galaxií a planét, ktoré sú lepšie pozorovateľné z Mesiaca. Po dlhom dni na Mesiaci sa vrátia do tábora a navštívia farmu, aby vypestovali rastliny na večeru. Niekoľko hodín po večeri strávia oddychom pri voľnočasových aktivitách, ako je hranie kariet, cvičenie alebo stretnutia s rodinou.



← Všetky projekty