Team: Moon Entrepreneurs

Kategória: 3. miesto - členské štáty ESA | 3. miesto - členské štáty ESA | Las Palmas de Gran Canaria - Španielsko |  Canterbury School Las Palmas

Popis projektu

2.1.a. Kde by ste na povrchu Mesiaca umiestnili svoj úkryt? 
Iné

2.1.b. Vysvetlite svoj výber z otázky 2.1. 
Náš mesačný tábor by sme chceli umiestniť nad rovníkom a pod severným pólom. Toto miesto sme si vybrali kvôli existencii podzemných jaskýň v podobe rúr, tzv. lunárnych lávových rúr, v ktorých by sme postavili náš tábor v tvare valca. Tieto rúry sa nachádzajú v Mare Serenitatis a Mare Tranquillitatis. Povrch Mesiaca osídlenie takmer neovplyvní, pretože tábor sme navrhli (pomocou informácií zo satelitov a iných zdrojov) ešte pred expedíciou, aby sme sa mohli prispôsobiť meraniam do jaskyne. Tieto rúry by mohli ponúknuť veľa možností na ďalšie rozšírenie mesačného tábora v budúcich expedíciách. Okrem toho, keďže sa nenachádza ďaleko od rovníka, slnečné svetlo bude koncentrovanejšie a s trochou šťastia, keďže teploty nie sú také zvýšené a sú stabilnejšie vo vnútri týchto jaskýň, môže tam byť ľadová voda (referencie hovoria o teplotách okolo -22 ºC), avšak zdroje nie sú známe, preto by mohli byť obmedzené.

2.2.a. Kde by ste postavili úkryt: na povrchu alebo pod zemou?
Podzemie

2.2.b. Vysvetlite svoj výber k otázke 2.2.
Približne 80% nášho tábora sa nachádza pod zemou a je pokrytá vrstvou zeminy, ktorú drží sieť umiestnená nad kráterom. To bude bližšie vysvetlené v tretej časti, v šiestej otázke (3.6). Na spodnom poschodí hlavnej valcovej budovy bude pripevnená odtlaková komora, aby bolo možné uskutočniť expedície pozdĺž lunárnej lávovej rúry. Ostatné 20% tábora budú umiestnené na povrchu Mesiaca. Nachádzajú sa tu dve hlavné veci, jednou sú solárne panely, tie budú umiestnené v kruhovom tvare po obvode krátera. Celkovo tu uvidíme 31 solárnych panelov. Okrem toho bude v rámci bezpečnostných opatrení umiestnené núdzové únikové vozidlo. Ďalšia odtlaková komora sa bude nachádzať mimo hlavnej budovy, aby sa umožnili expedície po povrchu Mesiaca. A napokon, mimo hlavnej budovy sa bude nachádzať aj komunikačná veža. V návrhu bol uvedený model terénu, ktorý má ukázať naše predstavy. Tiež sme sa pomocou neho pokúsili simulovať lunárny lávový tubus.

3.1. Aká bude veľkosť vášho mesačného tábora?
Tábor je pomerne veľký, keďže máme rôzne prvky, ktoré sa podieľajú na osade. Vo vnútri Mesačnej lávovej rúry sa nachádza hlavná valcovitá budova. Táto budova pozostáva z troch poschodí. Spodné (prvé poschodie) sa používa ako skladovací priestor. Prostredné (druhé poschodie) je pracovný priestor a horné poschodie (tretie poschodie) je obytný priestor. Priemer valcovitej stavby je 10 metrov a výška každého poschodia je tri metre. Napokon vonku nájdeme solárne panely, ktoré sú umiestnené koncentricky okolo stredu krátera usporiadané do dvoch radov. Poznámka: návrh bol spracovaný veľmi podrobne, pozrite sa hlbšie na veci, ako je rover (napríklad kolesá... ), solárne panely, vzdušné zámky, dvere, komunikačná anténa a mnoho ďalších!

3.2.a. Koľko ľudí pojme váš Moon Camp?
3 - 4 astronauti

3.2.b. Vysvetlite svoj výber k otázke 3.2.
Vzhľadom na veľkú plochu, ktorú má základňa k dispozícii, boli vybraní traja až štyria astronauti. Príliš veľa astronautov by znamenalo príliš veľa zdrojov a oveľa viac potrebného priestoru, zatiaľ čo navrhovaný tábor je príliš veľký len pre dvoch astronautov. Evakuácie by sa uskutočňovali efektívnejším spôsobom a projekty I+D+i a určité misie by sa uskutočňovali efektívnejším a praktickejším spôsobom.

3.3.a Ktoré miestne mesačné zdroje by ste využili?
Vodný ľad
Regolit (mesačná pôda)
Slnečné svetlo

3.3.b. Vysvetlite svoj výber k otázke 3.3.
Vodný ľad sa získa z regolitu a ľadových čiapok (ak sa nájde), stlačí sa a nakoniec sa prefiltruje, aby ho mohli používať astronauti. Všetka voda sa bude opätovne používať podobným spôsobom ako na medzinárodnej vesmírnej stanici. Regolit sa bude zhromažďovať a spracovávať na výrobu tehál na stavbu základne. Výrobný proces, ktorý zahŕňa produkty a látky vyvinuté na Zemi, spôsobí chemickú reakciu na pôde z regolitu, aby sa stala tvrdou (podobným spôsobom, ako vyrábame betón tu na Zemi, ale s použitím regolitu namiesto piesku...). Zároveň sa stlačí, aby sa dielo upevnilo. Napokon, slnečné svetlo bude naším jediným zdrojom energie, použitie solárnych panelov umožní fungovanie všetkej elektroniky. Napriek tomu bude v tábore spotreba energie optimalizovaná tak, aby sa elektrická energia uchovávala a akumulovala v sérii akumulátorov na prvom (spodnom) poschodí.

3.4. Vysvetlite, ako plánujete postaviť svoj projekt na Mesiaci. Mali by ste uviesť informácie o materiáloch a stavebných technikách, ktoré plánujete použiť. Zdôraznite jedinečné vlastnosti vášho projektu.
Tak ako na Zemi staviame z malých tehličiek, našou myšlienkou je rozšíriť tento koncept a využiť zdroje na Mesiaci na výrobu týchto tehličiek a ukladať ich jednu za druhou ako lego. Aby sme znížili počet zariadení potrebných na prepravu zo Zeme, vyrábali by sme len jeden typ a formu tehly: oblúk s dĺžkou obvodu. Všimnite si v návrhu, ako sa tieto dieliky navzájom prepájajú. Séria robotov bude zbierať regolit a spracovávať ho vo formách a lisovacích jednotkách na výrobu tehál. Tie budú ukladať roboty podobné robotom CANADARM2 na palube medzinárodnej vesmírnej stanice. Po vybudovaní úrovne sa na oddelenie poschodí nainštalujú niektoré ľahké kovové nosníky zo Zeme a na strechu a podlahu sa nalepí ľahká fólia. Na streche sa ponechá kruhový priestor, pretože v ňom bude potrebné nainštalovať niektoré zariadenia. Podobne ako sa veľký padák stlačí do časti veľkosti vreca, aj v tejto podlahe sa pomocou čerpadiel a potrubia vychádzajúceho z modulu nafúkne hrubé zabalené plastové vrecko. Ako sa tento vak nafukuje, je pod tlakom a plní sa plynmi nevyhnutnými pre život. Zároveň bude zakrývať tvar konštrukcie. Po dokončení tohto procesu sa umiestni vzduchová komora. Potom sa umiestni nábytok a ďalšie vybavenie. Na steny konštrukcie sa rozvinie tenká lepkavá sieť zrolovaná ako koberec. Táto sieť obsahuje mikróby, ktoré vdychujú CO2 a vydychujú O2, aby sa znížila potreba zariadenia na túto chemickú zmenu. Keďže je potrebný väčší dopyt, nainštalujú sa ďalšie poschodia, hoci v ideálnom prípade sú najlepšou konfiguráciou 3 poschodia. Podlažia budú oddelené rebríkom a skladovacie komponenty potrebné na prepravu medzi poschodiami sa budú realizovať pomocou série koľajníc. Mimo hlavnej štruktúry, na povrchu Mesiaca, budú solárne panely umiestnené koncentricky okolo krátera podobným spôsobom, ako sú organizované koncentrované solárne elektrárne. Kráter bude pokrytý vrstvou zeminy podopretou niekoľkými sieťami, ktoré boli predtým nainštalované na ochranu pred gama žiarením, a uprostred bude umiestnený stožiar komunikačnej antény. Na povrchu bude nainštalovaná vzduchová komora, ktorá bude následne zasypaná zeminou, aby sa zabránilo zrážkam s meteoritmi. Rovery a úniková kapsula budú vedľa tábora.

3.5. Opíšte a vysvetlite dizajn vstupu do vášho mesačného tábora.
Keď pomaly pristávate na povrchu Mesiaca, uvidíte zeminou pokrytú prechodovú komoru obklopenú desiatkami solárnych panelov umiestnených okolo zakrytého krátera. Uprostred sa nachádza veľký stožiar komunikačnej antény smerujúci na našu domovskú planétu. Keď sa priblížite k prechodovej komore, vymyslíte dva kohútiky, jeden vedie do systému na uskladnenie kyslíka, zatiaľ čo druhý do systému na uskladnenie paliva. Keď ručne otvoríte dvere, rozsvietia sa niektoré svetlá a keď sa dvere zatvoria a vy stlačíte tlačidlo na dotykovej obrazovke, počujete zvuk silných plynov, ktoré sa okolo vás vymrštia, keď sa vzduchová komora natlakuje. Teraz si môžete bezpečne vyzliecť skafander. Teraz musíte zostúpiť po rebríku, aby ste sa po otvorení druhých dverí dostali do hlavnej budovy.

3.6. Vysvetlite, ako mesačný tábor poskytuje astronautom ochranu.
Náš mesačný tábor bol navrhnutý tak, aby chránil našich astronautov: vražedné gama žiarenie sa zníži a zastaví, pretože sme tábor zakryli vrstvou pôdy na vrchu krátera pomocou sietí (v návrhu je znázornená ako vrstva pôdy s nepriehľadnosťou 70%). Vo vnútri týchto lávových rúr je teplota oveľa stabilnejšia a ľahšie sa kontroluje. Keďže sme chránení pred slnkom, zariadenie týkajúce sa osady (okrem solárnych panelov) je tiež chránené. Spŕšky meteoritov sú ukončené vďaka ochrane, ktorú poskytuje už spomínaná vrstva pôdy. Na komunikačnej anténe sa bude nachádzať radarová súprava, ktorá sa pokúsi tieto meteority odhaliť a v prípade potenciálneho nebezpečenstva upozorniť astronautov. Úniková kapsula (tá nie je zahrnutá v prezentovanom návrhu) bude umiestnená čo najbližšie k táboru, aby v prípade nebezpečenstva mohli astronauti rýchlo utiecť von. Táto kapsula bude umiestnená na bezpečnom mieste pred nárazmi meteoritov, možno vo vnútri krátera (ak bude k dispozícii).

3.7. Opíšte umiestnenie a usporiadanie spacích a pracovných priestorov.
Z troch už spomínaných poschodí bude horné poschodie slúžiť na spanie a bývanie. Je to preto, lebo je to priestor, ktorý je najbližšie k prechodovej komore v prípade, že sa vykoná evakuácia. Tu budú mať astronauti k dispozícii posteľ a toaletu. V strede poschodia bude tiež stôl na rozhovory o misiách. Bude tu umiestnené zariadenie na komunikáciu so Zemou, aby astronauti mohli hovoriť so svojimi rodinami a s vedúcimi prevádzky tu na Zemi. Na hornom poschodí sa bude nachádzať aj mini telocvičňa. Pracovný priestor bude zriadený na strednom poschodí. Tu bude umiestnené veľké laboratórium, v ktorom sa budú vykonávať výskumy a experimenty. Budú sa tu testovať a spracovávať vzorky na cestu na Zem. Nakoniec sa tu budú realizovať aj ďalšie projekty I+D+i. Domnievame sa, že tieto dve oblasti musia byť oddelené, pretože štúdie ukázali, ako miešanie týchto dvoch oblastí vytvára horšie výsledky, pokiaľ ide o kvalitu spánku a kvalitu splnených úloh.

4.1. Popíšte, čo bude zdrojom energie pre prístrešok.
Zdrojom energie by boli solárne panely. Táto obnoviteľná energia sa bude využívať čo najefektívnejšie a batérie budú túto energiu uchovávať pre prípad nedostatku energie alebo poruchy systému a pre nočnú spotrebu. Mnohé z nich (30 - 40) budú nainštalované okolo tábora na povrchu, aby sa maximalizovala absorpcia svetla.

4.2. Opíšte, odkiaľ bude voda pochádzať. 
Voda sa bude získavať najmä z pôdy, a to zvýšením tlaku a teploty v bloku regolitu, aby sa ľad roztopil na vodu, ktorá sa bude zhromažďovať a uskladňovať. Podobne ako na medzinárodnej vesmírnej stanici sa bude väčšina vody recyklovať z moču, vodnej pary a iných zdrojov, aby sa minimalizovali expedície potrebné na ťažbu vody z regolitu. Možno sa bude dodávať viac vody zo Zeme, ale nie veľa, pretože to nie je rentabilné.

4.3. Popíšte, čo bude zdrojom potravy.
Hlavným zdrojom potravy budú rastliny a hmyz, ktoré sa budú pestovať v umelom prostredí. Rastliny by sa pestovali pomocou hydroponického záhradníctva (rastliny budú mať k dispozícii potrebné minerály a vodu, takže nebudú potrebovať pôdu) v spodnom poschodí. Bude zabezpečený optimálny zdroj svetla so špecifickou vlnovou dĺžkou a koncentráciou CO2, aby sa znížili limitujúce faktory ovplyvňujúce fotosyntézu. Týmto spôsobom sa budú pestovať rôzne plodiny. Predtým by sa semená týchto rastlín geneticky modifikovali, aby sa zvýšila úroda a znížila pravdepodobnosť ochorenia. Bielkoviny budú pochádzať z hmyzu pestovaného v tomto umelom prostredí. Hmyz ponúka veľa bielkovín, rastie v oveľa kratšom čase a produkuje veľa potomstva. Okrem toho sa budú používať aj niektoré potravinové balíčky podobné tým, ktoré sú na medzinárodnej vesmírnej stanici.

5.1. Čo by ste chceli študovať na Mesiaci?
Po príchode na Mesiac sme uvažovali o ďalších expedíciách, ktoré by skúmali ďalšie možné miesta s vodným ľadom a pokúsili sa nájsť zamrznutý mikrobiálny život (hoci je to veľmi nepravdepodobné...). Nedávno bolo objavené slabé magnetické pole na povrchu Mesiaca, ktoré vytvára "slnečné spáleniny". Chceli by sme skúmať tieto odchýlky magnetického poľa, aby sme zistili, čo ich spôsobuje a ako ich môžeme reprodukovať, aby sme zlepšili ochranu pred Slnkom. Táto ochrana by umožnila inštaláciu väčších mesačných táborov, ktoré nemusia byť nevyhnutne pod zemou, takže je to veľký problém, ktorý treba preskúmať. Skúmali by sme aj to, ako ľudské telo reaguje na dlhodobý pobyt v prostredí mimo Zeme, aby sme zlepšili technológie na bezpečný presun ľudí ďalej od našej planéty. Budú sa testovať nové technológie, pretože by mohli mať prelomové účinky tu na Zemi. Tábor na Mesiaci vnímame ako príležitosť pre ľudí vyskúšať si veci v skutočne drsnom prostredí. Možno sa podarí vylepšiť potravinárske technológie pomocou CRISPR alebo iných genetických zmien a otestovať ich na tejto mesačnej základni. Môže sa zlepšiť 3D tlač, ako aj vyvinúť iné výrobné a konštrukčné techniky. Možnosti sú nekonečné.

Projekty vytvárajú tímy a preberajú plnú zodpovednosť za zdieľaný obsah.