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: Hestia

"Tudor Vianu" Národná stredná škola informatiky  Bukurešť    Rumunsko 15 až 16 rokov

Externý prehliadač pre projekt 3d

Popis projektu

[42]

Opíšte svoj projekt Moon Camp.

Ľudia sú a vždy boli prieskumníci. Naším cieľom je vybudovať na Mesiaci výskumný tábor, aby sme rozšírili naše poznatky o jeho vlastnostiach a možnostiach ďalšieho rozvoja. V prvej fáze bude náš prístrešok slúžiť pre 4 - 5 astronautov. Vybudujeme 4 moduly, postavené v podzemí aj na povrchu, pričom každý z nich je navrhnutý s vchodom s prechodovou komorou a navzájom prepojený tunelmi. Riadiace centrum bude koordinovať všetky systémy podpory života. V obytnom module budú spálne, telocvičňa a spoločenské miestnosti. Vo výskumnom priestore sa budú vykonávať experimenty. Stanica na spracovanie pôdy a vody bude získavať látky z regolitu a čistiť vodný ľad. V samostatnom module budeme vyrábať jadrovú energiu. V strede bude skleník na pestovanie našich plodín. Celá základňa bude pokrytá strechou zo solárnych panelov, ktorá bude slúžiť aj ako dvojitý štít.

Kde chcete postaviť svoj mesačný tábor?

Náš mesačný tábor plánujeme postaviť v blízkosti mesačných pólov. Po analýze všetkých možných lokalít pre našu základňu: lávové tunely, póly, rovníkové oblasti, krátery, sme dospeli k záveru, že polárne oblasti sú najvýhodnejšou možnosťou. Existujú dôkazy, že v zatienených oblastiach v blízkosti pólov môžeme nájsť množstvo vodného ľadu uväzneného pri povrchu Mesiaca. To by bol nielen životaschopný zdroj vody, ale aj veľmi dôležitá výskumná príležitosť. Okrem toho je na póloch takmer neustále slnečné svetlo, ktoré sa dá pomocou našich solárnych panelov premeniť na energiu a využiť na pestovanie plodín. Okrem toho, zatiaľ čo teplota na povrchu Mesiaca sa pohybuje od 123 ℃ do -233 ℃, na póloch osciluje len medzi 0 ℃ a -50 ℃. Táto menšia amplitúda vedie k uskutočniteľnejšiemu spôsobu, ako udržať miesto obývateľné.

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

Mesačný tábor bude mať štyri moduly prepojené tunelmi a skleník umiestnený uprostred. Zriadenie bude v podzemí aj na povrchu, takže začneme vykopávaním pôdy pomocou bagra. Tam môžeme postaviť podzemné steny, a to pomocou 3d tlače už vyťaženej mesačnej pôdy. Keďže dovážanie materiálov zo Zeme je nákladné a neefektívne, môžeme prepravovať len malé množstvá ľahkých materiálov. Na zvýšenie pevnosti konštrukcie použijeme hliníkové zliatiny. Strecha skleníka bude vyrobená z tvrdeného skla, aby sme mohli využívať slnečné svetlo na poľnohospodárske účely, ale aj poskytovať tienenie. Celá konštrukcia bude mať "strechu" zo solárnych panelov. Keďže však potrebujeme ochranu pred drsnými mesačnými podmienkami, budeme vákuovať niekoľko vrstiev polyetylénu a uhlíkového kevlaru, čím vznikne 50 cm hrubý štít.

Voda
Potraviny
Elektrina
Vzduch

Zabezpečenie vody je jedným z najdôležitejších aspektov nášho mesačného tábora vzhľadom na jej nevyhnutnosť pre život človeka. Samozrejme, v počiatočnej fáze budeme vodu dovážať zo Zeme. Budeme používať recyklačné systémy podobné tým na ISS, aby sme zabezpečili čo najmenšie straty vody. Vzhľadom na blízkosť pólov budeme na Mesiaci ťažiť nánosy ľadu pomocou vyhrievaných vrtákov. Zozbieraný ľad sa roztopí, prefiltruje a chemicky upraví, aby sa premenil na pitnú a použiteľnú vodu na rôzne činnosti (umývanie, poľnohospodárstvo, sprchovanie).

Rastliny sa dajú úspešne pestovať vo vesmíre len v kontrolovanom prostredí s použitím určitých techník. Najúčinnejšou technikou je hydropónia. V porovnaní s konvenčným poľnohospodárstvom je produkcia 4x vyššia. Uskutočnili sme vlastný výskum a zistili sme podobné výsledky. Modul bude pozostávať zo zrastených minihydroprostredí pre ľahší prístup astronautov. Ak sa teda objaví akýkoľvek problém, bude rýchlo lokalizovaný a vyriešený. Červené svetelné žiarenie, umelo dodávané led svetlami, podporuje rast rastlín, avšak prirodzené svetlo je vždy optimálnou voľbou. Naša konštrukcia zachováva energiu potrebnú na mnohé iné úlohy tým, že do skleníka vpúšťa prirodzené svetlo.

Naším hlavným zdrojom energie bude solárna energia. Vďaka takmer trvalému slnečnému žiareniu na póloch sú solárne panely účinné a pokrývajú väčšinu spotreby energie. Strecha tábora bude pokrytá solárnymi panelmi, čím sa maximalizuje plocha a zároveň sa znížia náklady. Vďaka veľkému množstvu He-3 na povrchu Mesiaca je jadrová energia dobrým zdrojom dodatočnej energie. He-3 plánujeme ťažiť z mesačnej pôdy pomocou robotov. Fúzny reaktor by sa mohol stať relatívne čistým a bezpečným zdrojom energie bez toho, aby produkoval nebezpečný odpad alebo rádioaktivitu ako súčasná technika štiepenia.

Dôležitou požiadavkou je zabezpečenie kyslíka a udržiavanie konštantného zloženia vzduchu vo vnútri základne. Kyslík, ktorý produkujú rastliny prostredníctvom fotosyntézy, sa v hadiciach dopravuje do všetkých modulov tábora a potom sa uvoľňuje prostredníctvom klimatizačného systému. Oxid uhličitý vydychovaný z nášho dýchania sa bude zhromažďovať a odvádzať do skleníka, aby sa mohol využiť pri fotosyntéze. Miera produkcie kyslíka sa dá zvýšiť zberom rias, ako je spirulina, pričom na zabezpečenie denného príjmu kyslíka pre človeka stačí 8 m2 a zároveň je to skvelý zdroj potravy.

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.

Vzhľadom na nedostatok atmosféry na Mesiaci je náš tábor vystavený viacerým hrozbám. Tri najdôležitejšie problémy, ktorým čelíme a ktoré musíme brať do úvahy, sú: premenlivé teploty, nebezpečné slnečné žiarenie a meteoritické spŕšky. Umiestnením našej základne na mesačných póloch minimalizujeme rozdiely medzi extrémnymi teplotami, a keďže sa väčšina tábora nachádza pod zemou, teplota bude udržiavaná na konštantnej úrovni. Podzemná časť zariadenia je tiež bezpečná pred radiáciou a meteoritickými spŕškami, preto budú všetky dôležité systémy pod povrchom Mesiaca a v prípade núdze môžu astronauti viesť bežnú činnosť tým, že zostanú v podzemí. Strecha solárnych panelov bude mať tiež štít vyrobený z niekoľkých vrstiev polyetylénu a uhlíkového kevlaru. Tieto vrstvy budú vákuované dohromady, pričom 50 cm hrubý takýto štít bude poskytovať ochranu pred slnečným žiarením a meteoritmi.

Opíšte deň na Mesiaci pre posádku astronautov z Moon Campu.

"Jeden malý krok pre človeka, jeden obrovský skok pre ľudstvo" je slávna veta, ktorú povedal Neil Armstrong, prvý človek, ktorý vstúpil na Mesiac. Potom si len predstavte, ako by človek žijúci na Mesiaci ovplyvnil ľudstvo. Je samozrejmé, že to bude ďalší dôležitý krok pri výskume vesmíru.

Ráno, po skončení základnej hygieny, astronauti zjedia prvé jedlo dňa, ktoré pozostáva najmä z potravín s vysokým energetickým indexom, ktoré im dodajú energiu na celý deň. Ďalšou činnosťou bude záhradkárčenie, keďže poľnohospodárstvo bude jediným zdrojom potravy pre kolóniu. Nebudú musieť vykonávať veľa fyzickej práce, keďže "poľnohospodársky modul" pozostáva z automatizovaného hydroponického prostredia.

Posádka astronautov nebude rozdelená do tímov, pretože výskum ukázal, že rozdelenie malej skupiny, ako je tá naša, do tímov bráni sociálnym vzťahom, ktoré sú veľmi potrebné pre správne spolužitie.

Ďalšou aktivitou v programe našich astronautov bude niekoľkohodinový výskum už odobratých vzoriek vo výskumnom module. Potom príde čas na obed a fyzický tréning. Keďže gravitácia na Mesiaci je oveľa nižšia ako na Zemi, svaly atrofujú zrýchleným tempom, takže primerané množstvo každodenného cvičenia bude nevyhnutné.

Po hodine odpočinku sa astronauti presunú na ďalšiu časť svojho dňa: Výskum Mesiaca. Naši astronauti oblečení v skafandroch začnú svoju každodennú cestu po kráteroch Mesiaca, kde budú zbierať vzorky na budúci výskum a hľadať najlepšie miesta na rozšírenie novej kolónie. Po návrate na základňu budú vzorky uložené vo výskumnom zariadení a budú čakať na spracovanie nasledujúci deň. Po dlhom dni plnom aktivít si naši astronauti oddýchnu a zjedia posledné jedlo dňa, pričom budú mať voľný čas na požadované aktivity.

Teraz je čas, aby sa astronauti aj posádka doma trochu vyspali, pretože robia malé kroky, aby ľudstvo mohlo urobiť obrovský skok.



← Všetky projekty