29.03.2021

Badania doktorantki AGH wykorzystane w projekcie bazy księżycowej


Wizualizacja bazy Xors na Księżycu. Cylindryczne białe budynki tworzą długi ciąg. Przekrój pozwala zobaczyć wnętrze dwukondygnacyjnego budynku. Dwójka astronautów w kombinezonach stoi przed kompleksem budynków.

Wizualizacja bazy Xors na Księżycu

Wyróżniona 4. miejscem w konkursie Moon Base Design Contest baza kosmiczna Xors, w której jedną z kluczowych ról odgrywają… algi, to projekt multidyscyplinarnego zespołu Innspace. Brała w nim udział mgr inż. Ewa Borowska, część swojej pracy doktorskiej realizująca na Wydziale Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska AGH.

Konkurs Moon Base Design Contest zorganizowało stowarzyszenie Moon Society z siedzibą w USA. Drużyny z całego świata zostały zaproszone do zaprojektowania habitatu księżycowego, który byłby możliwy do wybudowania w ciągu najbliższej dekady i mógł pomieścić jednocześnie dwie–trzy załogi. Czwarte miejsce zdobył projekt przygotowany przez polską grupę Innspace. Zespół tworzą specjaliści z 14 różnych dziedzin – m.in. robotyki, bioinżynierii, architektury, medycyny i grafiki 3D – wywodzący się z głównie z Politechniki Wrocławskiej. Za systemy podtrzymywania życia w projekcie bazy Xors, związane z wykorzystaniem glonów i innych mikroorganizmów, odpowiedzialna była mgr inż. Ewa Borowska, która część swoich badań z zakresu astrobiologii i przemysłu kosmicznego prowadzi w laboratorium dr. hab. Andrzeja Borkowskiego, prof. AGH.

Baza Xors składa się z czterech modułów, inspirowanych rozwiązaniem firmy Bigelow przetestowanym na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Projekt zakłada, że moduły za pomocą technologii druku 3D zostałyby pokryte grubą warstwą regolitu księżycowego, co stanowiłoby dodatkową ochronę przed promieniowaniem.

Wizualizacja czteromodułowej bazy na powierzchni Księżyca - widok ogólny na cztery moduły i instalacje peryferyjne 

Najważniejszą częścią w projektach baz księżycowych są systemy podtrzymywania życia i systemy odpowiadające za bezpieczeństwo bazy – zaznaczają Ewa Borowska i Magdalena Łabowska, które odpowiadały za część środowiskową – Najtrudniejszym aspektem było zaprojektowanie układów bezpieczeństwa, tak aby zapewnić ochronę i prawidłowe działanie każdego z systemów podtrzymujących życie w każdych warunkach, nawet w sytuacjach kryzysowych.

Ważnym elementem systemów podtrzymywania życia są algi. Zestaw specjalnie dobranych mikroorganizmów, w tym bakterii, cyjanobakterii i mikroglonów, ma służyć do oczyszczania ścieków i innych zanieczyszczeń wodnych. Podwójną funkcję mają specjalnie dobrane mikroglony w formie paneli naściennych w każdym pomieszczeniu: ich zadaniem jest dostarczanie dodatkowego tlenu oraz przyczynianie się do komfortu wizualnego użytkowników bazy. Do tego zespół wykorzystał lampy emitujące nie tylko światło widzialne, ale też podczerwone i UV-A oraz UV-B, żeby lepiej imitować światło słoneczne. Odpowiednie światło ma ogromne znaczenie. Wybrana przez nas technologia wpłynie pozytywnie na samopoczucie astronautów, a dodatkowo będą się mniej męczyć – mówi Beata Suścicka, architektka.

Wizualizacja - przekrój przez jeden z cylindrycznych modułów. Na dwóch poziomach widoczne dwa pomieszczenia o różnym przeznaczeniu, obydwa z zielonymi panelami z mikroglonów wzdłuż jednej ze ścian. 

Znaczny wpływ na projekt bazy miało własne doświadczenie pięciorga członków załogi, którzy brali udział w najdłuższej w Polsce analogowej misji kosmicznej, organizowanej przez Analog Astronaut Training Center, spędzając w habitacie sześć tygodni.

Jako lokalizację habitatu grupa wybrała teren w pobliżu krateru Shackleton na południowym biegunie Księżyca. To jedno z najbardziej interesujących dla naukowców miejsc, gdyż znajdują się tam zarówno obszary, które Słońce oświetla przez prawie cały czas, jak i takie, do których światło nie dociera nigdy. Dzięki położeniu na biegunie południowym baza zyskiwałaby dostęp do wody, uwięzionej w postaci lodu na powierzchni Księżyca i pod nią.

Zbudowanie bazy Xors dla kilkunastu astronautów wymagałoby kilkunastu misji przygotowawczych. Projektanci oceniają, że do transportu niezbędnych zasobów i sprzętu niezbędne byłoby 17 lotów.

Zespół Innspace ma na koncie sukcesy w innych konkursach związanych z architekturą kosmiczną: zdobył tytuł Gold Winner w konkursie Future Mars Life w Chinach i 5. miejsce w konkursie Mars Colony Prize w USA. Obecnie rozpoczął pracę nad projektem bazy na Wenus, która mogłaby się unosić na odpowiedniej wysokości w atmosferze, chroniąc astronautów przed wysokimi temperaturami panującymi na powierzchni tej planety.

Więcej informacji o zespole