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: Projekt Sequana

Cowes Enterprise College  Cowes    Spojené kráľovstvo 15 až 16 rokov Prvé miesto - členské štáty ESA a Kanada

Externý prehliadač pre projekt 3d

Popis projektu

[42]

Opíšte svoj projekt Moon Camp.

Náš mesačný tábor je navrhnutý ako prvá základňa na Mesiaci, ktorá bude slúžiť na prieskum a vedecký a infraštruktúrny rozvoj a je navrhnutá tak, aby bola obývateľná počas celého mesačného cyklu. Pri použití lávovej rúry na ochranu si zriadenie nebude vyžadovať veľké množstvo výkopových prác ani ťažké radiačné tienenie zo Zeme. Základňa je rozdelená na rôzne časti, z ktorých každá má svoj vlastný účel a vybavenie, ako napríklad lekárske alebo hydroponické ošetrenie, ktoré bude pridávať živiny do vody smerujúcej do hydroponických polí, a tiež využívať experimentálny akvaponický systém, aby sa zistilo, ako sa na Mesiaci vyvíjajú ryby ako potenciálny zdroj potravy. Základňa je navrhnutá tak, aby mala prístup k miestnym zdrojom, ako je ľad z kráterov a kovy a iné zdroje na povrchu. Projekt je navrhnutý tak, aby fungoval ako základňa pre ďalšie rozširovanie základne, čo umožní početnú posádku a viac zdrojov.

Kde chcete postaviť svoj mesačný tábor?

Základňa na Mesiaci sa bude nachádzať blízko severného pólu. Rozhodli sme sa, že je to najlepšie miesto, pretože v blízkosti severného pólu Mesiaca sa nachádzajú krátery, na ktorých dne je vodný ľad. Ľad sa dá z kráterov vyťažiť a dopraviť na základňu. Blízkosť severného pólu znamená, že každé vozidlo, ktoré sa vydá ku kráterom, nebude musieť cestovať ďaleko. Pred návratom na základňu ľad vyťaží.
Naša základňa bude pravdepodobne v kráteri Philolaus, pretože sa predpokladá, že sa tam nachádzajú lávové rúry. Bližšie k pólom zostáva slnko na oblohe takmer stále, takže slnečnú energiu môžeme využívať stále. Základňu chceme vybudovať v lávovej rúre, pretože ju ochráni pred radiáciou a mikrometeoritmi. Ak by sa lávové rúry objavili severnejšie, použili by sme ich namiesto nich.

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

Na výstavbu základne by sme poslali modulárne časti prostredníctvom nákladných rakiet. Tieto diely by sa potom použili na stavbu rôznych štruktúr a vozidiel. Podlaha základne bude skonštruovaná z trojuholníkových panelov vyrobených z hliníka so šesťuholníkovým jadrom, aby sa zachovala pevnosť, ale znížila hmotnosť, aby sa znížili náklady. Steny budú vyrobené z hliníkových tyčí, ktoré budú vytvarované do tvaru kupoly, a trojvrstvového plastového plátna, aby sa prípadné úniky dali zistiť pomocou senzorov a identifikovať, ktorá vrstva (vrstvy) sa prerazila. Vozidlá sa budú posielať nahor po častiach, ktoré sa dajú ľahko zmontovať, časti musia byť dostatočne robustné na ďalšie používanie bez opravy, opravy vozidiel však budú uchovávané v prístrešku na povrchu, ktorý bude vyrobený z kovových panelov zaslaných zo Zeme. Nádrže a ostatné vonkajšie vybavenie sa budú posielať po častiach a zostavovať na Mesiaci.

Voda
Potraviny
Elektrina
Vzduch

Po zriadení základne poletí raketa so zásobníkom po suborbitálnej trajektórii ku kráterom s ľadom na dne a pristane v kráteri. Ľad sa bude ťažiť a uskladňovať v radiálnych odnímateľných nádržiach. Po návrate na základňu sa ľad vyloží do veľkej kovovej nádrže. Počas lunárneho dňa sa nádrž zohreje vďaka tepelnej energii Slnka. Keď sa ľad roztopí, voda klesne na dno nádrže. Voda bude prúdiť zakopaným potrubím do prečerpávacej stanice, aby sa dala použiť na základni.

Potraviny budú pestovať botanici v hydropóniách. Hydropónia bude pozostávať z radov rúrok, ktoré budú mať otvory každých 457,2 mm. Rúrky budú na koľajniciach, aby sa dali premiestňovať a sprístupniť tak ďalšie rady. Budeme pestovať sóju kvôli bielkovinám, vápniku a tukom; sladké zemiaky kvôli sacharidom a vitamínu A; kačice/kačacie vajcia kvôli bielkovinám, vitamínu B a D; papriku kvôli vitamínom C a E a ružičkový kel kvôli vitamínu K. Kačice musia mať genetickú rozmanitosť, takže sa budú odoberať neoplodnené vaječné bunky. Na prípravu potravín bude k dispozícii kuchyňa.

Solárna energia sa bude používať počas dňa. Panely sú potrebné na napájanie celej základne a tiež na nabíjanie batérií na noc. Aby mala základňa dostatok energie počas noci, musí sa použiť kombinácia zdrojov energie. Riešením je použiť vodíkové palivové články, počas dňa elektrolyzovať vodu a premeniť ju na H2 a O2, ktoré sa môžu spaľovať a uvoľňovať energiu. Ďalším riešením je RTG (rádioizotopová tepelná generácia), ale kvôli žiareniu, ktoré produkuje, to nie je najlepšie riešenie. Ľudské výkaly by sa mohli rozložiť na metán a spaľovať na výrobu energie.

Počiatočný zdroj kyslíka sa bude dovážať zo Zeme. Na získanie kyslíka budeme vodu elektrolyzovať. Pri tomto procese sa vytvorí aj plynný vodík, ktorý sa potom môže opätovne použiť v rovnakom procese. Vodu získanú roztavením mesačného ľadu budeme elektrolyzovať. Čiastočné množstvo kyslíka sa získa zo zlúčenín, ktoré sa nachádzajú v mesačných rudách, medzi ktoré patrí oxid hlinitý, oxid železitý, oxid titaničitý, oxid sodný atď. Dusík bude pravdepodobne potrebné dovážať zo Zeme.

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.

Tábor na Mesiaci poskytne ochranu pred nebezpečenstvami vesmíru, pretože je postavený v lávovej rúre. To zabezpečí ochranu pred mikrometeoritmi, extrémnymi teplotami a ionizujúcim žiarením zo Slnka a hlbokého vesmíru. Bude tu umelý denný a nočný cyklus, čo zabezpečí, že rastliny/živočíchy sa budú správať normálne a členovia posádky nebudú mať rušený spánok. Steny budú obsahovať stabilnú úroveň kyslíka a vlhkosti, aby všetky organizmy mali prostredie na prežitie. Aby sa nezhoršilo duševné zdravie posádky, bude sa udržiavať kontakt medzi priateľmi a rodinou a každá osoba bude mať povolený jeden kilogram osobných vecí. Cvičebné stroje zabezpečia, aby sa svaly a kostné štruktúry posádky nerozpadli v dôsledku nedostatku gravitácie. Aby statická elektrina generovaná nabitými časticami nepoškodila elektrické zariadenia, základňa bude uzemnená na povrchu Mesiaca.

Opíšte deň na Mesiaci pre posádku astronautov z Moon Campu.

Posádka má striedavý režim spánku, takže v prípade núdze sú minimálne 2 členovia posádky hore. Každý člen sa po prebudení umyje a zje raňajky, potom začne pracovať na svojich úlohách Každý člen posádky bude mať viacero úloh, ktoré musí plniť, a na misii budú dvaja odborníci na danú úlohu, ktorí budú bdelí, zatiaľ čo ostatní budú spať. Posádka bude monitorovať systémy po celej základni, aby sa zabezpečilo, že nedôjde k žiadnej kritickej alebo inej poruche systémov. Ak sa pokazí nejaká súčiastka alebo systém, potom technici odnesú systém alebo stroj do strojovne, ak je to v rámci základne, alebo do kôlne, kde bude uskladnené vybavenie, aby sa vyžiadali poruchy a umožnilo poškodeným predmetom pokračovať v službe misii, ak sú predmety poškodené tak, že sa nedajú opraviť, pošlú sa náhrady. Posádka bude tiež prevážať materiály zozbierané harvestermi do huty, kde metalurg posádky, ktorý bude jeden, spracuje materiály a zušľachtí ich na užitočné suroviny a kyslík, keďže väčšina rúd je na Mesiaci vo forme oxidov kovov. Botanici budú prevádzkovať hydroponické a akvaponické systémy, aby zabezpečili dostatok potravín na základni, avšak vyprodukované potraviny pravdepodobne nebudú stačiť na úplnú sebestačnosť, a preto budú potrebné dodávky potravín zo Zeme, čo však vzhľadom na pestovanie potravín predĺži čas medzi zásobovacími loďami. Posádka bude vykonávať vedecké experimenty vo svojej oblasti, aby lepšie spoznala Mesiac, napríklad jeho geologickú štruktúru alebo vplyv nízkej gravitácie na živé organizmy. Tento výskum pomôže zvýšiť naše chápanie toho, ako vytvoriť na Mesiaci udržateľnú základňu a spôsoby a miestne zdroje, ktoré by sa dali využiť na rozšírenie základne a zvýšenie počtu jej obyvateľov. Posádka by tiež mohla skúmať výhody a nevýhody priemyslu a ťažby zdrojov na Mesiaci pre budúce použitie pri budovaní veľkej mesačnej základne alebo osady. Posádka by mohla neskôr v rámci projektu vybudovať aj nové zariadenia poslané zo Zeme alebo postavené zo zdrojov a zariadení na Mesiaci. Pred lunárnou nocou posádka zhodnotí zdroje a energiu uskladnenú v základni. Počas noci budú sledovať hladinu vodíka a v prípade potreby vypnú niektoré systémy, aby základňa zachovala energiu pre kritické systémy, ako je podpora života.



← Všetky projekty