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: Procyon

Escola Secundária Domingos Sequeira  Leiria    Portugalsko 17 až 18 rokov

Externý prehliadač pre projekt 3d

Popis projektu

[42]

Opíšte svoj projekt Moon Camp.

Náš projekt bude pozostávať z hlavného modulu v podzemí, v ktorom budú astronauti žiť a plniť svoje úlohy. Tento modul má 2 poschodia, na spodnom sa nachádza 7 sektorov: spálňa, varňa, oddychová zóna, kúpeľňa, východ a hlavná miestnosť so všetkými ovládacími prvkami. Na prvom poschodí bude priestor na pestovanie rastlín, morských rias, húb a bezstavovcov (chrobákov a dážďoviek). Všetky sektory sú navrhnuté v šesťuholníkovom tvare. Miestnosť s ovládacími prvkami sa nachádza v strede modulu, aby mal každý prístup do každého sektora.
K dispozícii budú aj 3 systémy: elektrický (zahŕňa jadrový reaktor a fotovoltaický systém - prostredníctvom panelov umiestnených na povrchu), generátor vody a recyklačný systém (ktorý čistí už použitú vodu).

Kde chcete postaviť svoj mesačný tábor?

Tábor na Mesiaci chceme postaviť v kráteri na južnom póle, pretože sme čiastočne chránení pred slnečným vetrom, galaktickým kozmickým žiarením a prípadnými meteoritmi. Musí byť na juhu, pretože tam sa nachádza ľadová voda, ktorá sa môže premeniť na kvapalnú, a kde sa vďaka hĺbke krátera ľahšie dostaneme do najhlbších oblastí kôry, čo umožní využívať ľad a hydratované minerály.
Okrem toho v tejto oblasti, v kráteroch, nie je počas dňa priame svetlo, a preto tu nie sú vysoké teploty, ktoré by ohrozovali funkciu solárnych panelov a iných elektrických zariadení. Hoci je tu len nepriame svetlo, toto je nevyhnutné na rozvíjanie všetkých úloh astronauta.

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

Náš mesačný tábor bude postavený na etapy. Po príchode astronautov umiestnia na Mesiac modul prežitia (to je časť vesmírnej lode, ktorú použili na cestu na Mesiac).
Po druhé, postavia prvé poschodie so samostatnými a chránenými modulmi. Steny budú postavené z mesačných hornín a budú "zlepené" cementom vytvoreným z mesačného regolitu a vody. Tieto steny budú zvnútra aj zvonka pokryté gumovou akrylovou farbou, aby boli vodotesné. Nábytok a vybavenie každého modulu budú vyrobené pomocou 3D tlačiarní naprogramovaných pred vypustením na Zem.

Voda
Potraviny
Elektrina
Vzduch

Voda je základom života, preto je potrebné neustále sledovať jej využívanie. Takto sa bude voda zabezpečovať odstraňovaním zvyškovej vody zakotvenej v horninách; odstraňovaním vody zo zvodnených minerálov, regolitu a ľadu; získavaním a úpravou vyčistenej vody; premenou znečistenej vody na pitnú vodu pomocou biologických procesov. Na zabezpečenie vody sa nainštaluje stanica na úpravu vody a použije sa ľad z polárnych oblastí. Tento ľad sa bude získavať pomocou špeciálneho vrtáka, ktorý by sa mal dostať až 2 metre pod povrch Mesiaca.

Na začiatku budú musieť astronauti prežiť so zásobami prinesenými zo Zeme. Tieto zdroje budú postupne nahradené rastlinami, morskými riasami, hubami a bezstavovcami pestovanými v systéme výroby potravín a "mäsa" vyrábaného bunkovou výrobou prostredníctvom bioreaktorov. Predpokladá sa, že sebestačnosť sa dosiahne do jedného roka. Potraviny sa budú vyrábať vo vertikálne uložených boxoch. Rastliny budú v spojovacích tuneloch.
Očakáva sa, že astronaut spotrebuje 3200 kcal denne. Potreba potravín bude približne 635 kg ročne na osobu, čo znamená 3175 kg ročne (vzhľadom na 5 astronautov).

Hlavným zdrojom energie bude slnečná energia - získavaná prostredníctvom solárnych panelov - a tiež jadrová energia - poskytovaná jadrovými mikroreaktormi. Ďalším zdrojom energie je tepelná energia. Neexistencia vetra na Mesiaci umožňuje zadržiavať teplo na regolite Mesiaca, ktoré sa bude využívať v procese podobnom systému tepelného čerpadla. Využívanie tepla sa bude optimalizovať pridaním sústavy šošoviek a špeciálnych zrkadiel, ktoré pomôžu regulovať teplotu vo vnútri a ohrievať vodu.

Väčšina vody sa získa elektrolýzou vody. Ďalší spôsob získavania vzduchu je pomocou rastlín a morských rias na výrobu kyslíka a pomocou systému na úpravu vzduchu, pomocou membránového systému, ktorý oddeľuje prebytočnú vodu od vzduchu a znečisťujúcich látok. Taktiež oxid uhličitý vznikajúci pri bunkovom dýchaní sa použije na výrobu vody pomocou vodíka z hydrolýzy vody (v procese, ktorý je ešte vo vývoji).

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.

Nainštalujeme podzemný modul na prežitie, do ktorého sa zmestí transportná loď. Otvor bude vytvorený po perforácii povrchu Mesiaca. Na ochranu pred meteoritmi, slnečným vetrom a nebezpečným žiarením použijeme na vrchnej časti konštrukcií regolit. Táto oblasť musí byť najbezpečnejšia. Bude pokrytá hliníkom a ďalšími vrstvami izolačných materiálov a bude mať zásoby potravín na viac ako 6 mesiacov (potrebný čas na záchranu).
Astronauti budú mať na prechádzky vonku vesty s mikrovrstvami z materiálov ako nylon, neoprén, guma, hliníkový Mylar, Dacron, Kapton, Teflón, ktoré chránia pred teplom, regulujú tlak a chránia pred požiarom a kozmickými časticami.

Opíšte deň na Mesiaci pre posádku astronautov z Moon Campu.

Výber astronautov musí byť prísny, aby sa zabezpečilo, že vybraní astronauti sú fyzicky a psychicky schopní. Napriek tomu, čo si väčšina ľudí myslí, deň na Mesiaci je vyčerpávajúci. V tíme musí byť spolupatričnosť, trpezlivosť, dôvera a altruizmus. Je tu veľa rôznych úloh z rôznych oblastí. Tak musia byť ľudia, ktorí sa špecializujú na väčšinu z nich, aby žiadna nebola menej odpracovaná. Stále je potrebné, aby všetci mali určité znalosti z iných oblastí, pre prípad núdze. Preto budú mať všetci astronauti prísny rozvrh, ktorý zahŕňa spánok a stravovanie podobné ako na Zemi, teda približne 8 hodín spánku a 4 až 5 jedál denne (každé po 10-30 minút), ako aj ich osobnú hygienu. Po zvyšok dňa nebudú mať stanovené aktivity. Väčšinu času strávia vyšetrovaním. Navrhujeme, aby sme najprv vyslali 5 astronautov (minimálne), pretože 4 úlohy považujeme za životne dôležité a jeden by mal byť vedúci (musí existovať hierarchia). V hlavnej riadiacej miestnosti budú môcť nadviazať spojenie s ľuďmi na Zemi, bude tam všeobecná kontrola pobytu (teplota, vlhkosť, úroveň plynov, žiarenie a častice, ktoré prichádzajú na lunárnu stanicu), kontrola elektrického systému a kontrola modulov týkajúcich sa potravín a udržateľnosti (recyklácia vody a výroba energie čo najudržateľnejším spôsobom). Astronauti budú mať aj trojhodinový čas na oddych. Prechádzky mimo stanice sú vyčerpávajúce, preto je potrebné cvičiť (v oddychovom module, kde budú dva bežecké pásy a posilňovacie zariadenie) aspoň 2 hodiny denne. V poslednej hodine budú môcť hrať hry, ktoré zlepšujú koncentráciu a myslenie, napríklad šach, a rozprávať sa s ľuďmi na Zemi (rodina, školy a univerzity). Je potrebné, aby sa tento rozvrh dodržiaval a aby sa striedali, aby riadiace centrum nezostalo osamotené dlhšie ako jednu hodinu.



← Všetky projekty