Biosféra Letní Tábor Technika

Nabízím nejen Vám, ale i Vašim dětem, stát se na chvíli průkopníkem a dobyvatelem kosmu při experimentu "Biosféra Letní Tábor". Půjdete do toho s námi?

Dlouhá verze úvodního videa je zde (bohužel díky "youtube" má zhoršený zvuk): https://www.youtube.com/watch?v=Az6cs3nSWak

 

O co jde?

Projekt je zaměřen na napodobení mimozemské základny, jejíž cílem je studium dlouhodobého (řádově desítky let) fungování téměř uzavřených prostředí a vývoj potřebných nástrojů pro jeho optimalizaci. Uzavřené biologické prostředí je zatím jen vysněný cíl spisovatelů vědeckofantastických příběhů, který se stal i náplní nemnoha vědeckých experimentů. Ty však byly zpravidla časově velmi omezeny, což samo o sobě přineslo řadu dalších neřešitelných problémů. To mě přivedlo k nápadu vytvořit tento experiment na jiném základu - na základu veřejné otevřenosti. Tj. přizpůsobit Biosféru pro trochu rekreační a trochu vzdělávací zařízení všem zájemcům, kteří by se rádi krátkodobě zúčastnili experimentu. Tito lidé svojí přítomností budou představovat "biologickou zátěž" pro uzavřené prostředí, které má sloužit právě pro přežití lidí mimo planetu Zemi. Nejvhodnější skupinou se mi zdá školou povinná mládež, neboť o letních prázdninách často tráví 1-2 týdny na letních táborech. A právě tuto dobu, každoročně 1-2 týdny v letním období, by svojí přítomností (a nepředvídatelnou činností) mohli otestovat odolnost Biosféry. Jde o projekt dlouhodobý, desítky let, určený pro širokou veřejnou základnu. A z tohoto důvodu se mi jeví jako nejvhodnější financování přes veřejnou sbírku "Crowdfunding" vedenou na "Startovači". Její další provoz plánuji s minimálními náklady z principu věci, tj. cílem je maximální soběstačnost a v nejlepším případě úplná soběstačnost.

Další informace můžete najít i na stránkách: http://www.hvezdolet.cz/

 

Proč se tím zabývat?

Proč tento projekt „Biosféry“ (tím se myslí uzavřený biologický systém) nenechat na výzkumných institucích, kosmických agenturách nebo investičních korporacích? Protože za 100 let, kdy je tato problematika známá, se vlastně žádný takový experiment neuskutečnil. Nejblíže tomu byl experiment Biosféra II, který zaplatil bohatý investor v celospolečenské atmosféře vážné úvahy, že když skončila studená válka, mohly by se snížit výdaje na zbrojení a převést tyto prostředky do kosmonautiky, na výpravu na Mars. NASA vypracovala rozpočet na mnoho stovek miliard a očekávalo se, že osloví firmy, aby vyvinuly a postavily nejen kosmickou loď, ale i Marsovskou základnu pro 6-8 lidí na dobu alespoň 2 roky. 2 roky je totiž perioda mezi možnými přelety mezi Zemí a Marsem. Vypadá to tedy, že tento úkol čeká zase na beznadějné nadšence, jako tomu bylo na začátku raketové techniky. Tehdy rakety stavěli pouze nadšenci doma za své peníze a teprve když jim rakety létaly moc dobře, vlády se začaly předhánět v tom, kdo postaví větší raketu – a to byl začátek vojenských raket a později kosmonautiky.

 

V čem spočívá návrh?

Nyní můj návrh Biosféry Letní Tábor. Při navrhování obytných prostorů mimo planetu Zemi je třeba mít na mysli především dva faktory, které život na Zemi nikdy nepoznal a nedokáže se jim přizpůsobit. To jsou vzduchoprázdno, čili kosmické vakuum, a jiná než pozemská přitažlivost, čili jiná gravitace nebo dokonce přímo stav beztíže. Oba faktory lze ale snadno technicky vyřešit. Pozemská atmosféra se snadno udrží pomocí pevné stěny uzavírající vnitřní prostor - jistě znáte kosmické lodě a jejich konstrukci v podobě tlakových nádob. A pozemská přitažlivost se dá snadno nahradit odstředivou silou při otáčení kosmické lodě, stanice nebo mimozemské základny. Tento návrh je zcela unikátní a úplně první pilotní experiment, který má ověřit základní fyzikální, chemické, mechanické a biologické procesy uvnitř „mimozemské základny“ navržené dle principu „pozemská atmosféra“ i „pozemská gravitace“! Dle známých výsledků podobných experimentů (uzavřený systém obvykle nazývaný „biosféra“), není předpokládáno dosažení dokonalé uzavřenosti systému, ale pouze minimalizace výměny látek (vzduchu a vody) s okolním prostředím. Prostředí uvnitř bude udržováno na „příjemné“ úrovni pro člověka ve všech základních parametrech, jako jsou: teplota, vlhkost, složení vzduchu, osvětlení, atd. Z dlouhodobého hlediska budou sledovány procesy uvnitř biosféry, které mají posloužit jako podklady pro ambicióznější projekt „plně uzavřeného systému“ (podobně jako byl experiment Biosféra II). Přítomnost člověka a jeho vliv na uzavřené prostředí mohou simulovat jak dospělí výzkumníci (dobrovolníci), tak samozřejmě i děti, které díky prázdninám mohou využívat zařízení po dobu až několika týdnů, což bude mít mnohem větší vypovídající hodnotu o koexistenci člověka s prostředím. V neposlední řadě taková zkušenost může děti přivést ke skutečnému zájmu o vědu a vesmír, jak skromně doufám.

Biosféra Letní Tábor - 3D tištěný model "mimozemské základny" v měřítku 1:100. Skutečné rozměry pro tento konkrétní návrh by byli následující: vnější průměr 38,2 m; vnitřní průměr 21,2 m; výška 4,3 m; obytná plocha 793 m2.

 

Provedení.

Konstrukční provedení vychází z mých zkušeností se stavbou domu a dalších mých kutilských počinů. Předně je nutné zdůraznit, že nejde o obyčejný skleník nebo budovu, protože tato stavba má splnit oboje požadavky zároveň: tj. jednak být pohodlná pro lidi a umožnit jim plnohodnotný život, ale na druhou stranu má být i schopná zajistit dostatečný růst rostlin k zajištění potravin i kyslíku. Prezentuji zde asi nejminimalističtější návrh takové stavby, který by dokázal splnit požadavky nejen na příležitostný pobyt jednotlivců, ale i požadavky na delší pobyt skupiny lidí - letní tábor. Samozřejmě se i nabízí možnost vytvořit podstatně komplexnější zařízení. Vše záleží na výši prostředků, která určí možnosti a šíři kooperace s firmami, které jsou sto splnit zadanou zakázku ve stanovené kvalitě, ceně a termínu. Pokud se sbírka opravdu vydaří, nabízí se možnost i využití mezičasu, který bude nutný pro získání pozemku, pro provedení dalších zkoušek různých návrhů konstrukce, včetně jedinečných návrhů speciálně určených pouze pro toto dílo, neboť prezentovaný návrh je pouze jednou z již dobře ověřených možností, ale ve hře je i řada dalších.

Schéma jednoduchého konstrukčního řešení pro snadnou, levnou a rychlou realizaci.

Schématické znázornění umístění nejnutnějšího technického zázemí.

Oddělení vnitřního prostoru od vnějšího prostoru lze provést například pomocí fólie. Jmenovitě se jeví příhodnější fólie s perlinkou, která vyniká mnohem větší pevností a díky své více než dvojnásobné tloušťce, oproti standartním fóliím (používaným pro fóliovníky), má i několika násobně delší životnost. Toto řešení přináší minimální cenu, vysokou pevnost, odolnost a nízkou hmotnost.
Vlastní konstrukci objektu lze realizovat za pomoci ocelových profilů "I" a dalších, které díky jejich širokému používání ve stavebnictví mají vynikající vzájemný poměr ceny, pevnosti a hmotnosti.
Vnitřní výbava (kuchyně, toalety, atd.) se bude sestávat ze standartního vybavení dostupného na trhu.

 

Umístění.

Je potřeba plochá louka, případně pole nebo jiný (levný) pozemek, cca 100 x 100 m (10 000 m2, tj. 1 ha). Jeho poloha by měla být nejlépe na odlehlém místě, ale dopravně dobře dostupném, a zajímavém i pro výlety do okolí - z důvodu programu pro letní dětský tábor. Ve hře je několik lokalit, např. okolí Českého ráje, Kokořínsko, a jiné.

 

Časový rozvrh.

Výstavba:

1. Zaplacení poplatků a odměn startovačům (cca 20% z vybrané částky, 2 měsíce).
2. Zakoupení pozemku (cca 20% z vybrané částky, 1/2 až 1 rok).
3. Stavba objektu (cca 40% z vybrané částky, 1/2 roku).
4. Podpůrné zařízení (cca 20% z vybrané částky, 2 měsíce).

Letní tábor:

0. ročník? – pomocné práce v některém bodu výstavby?
1. ročník - zařizování tábora a výsadba rostlin (po té má Biosféra rok na samovolné přispůsobení).
2. ročník - průzkum změn, vyhodnocení a úpravy (po té rok na provedení závažnějších úprav).
3. ročník - návrhy vylepšení a jejich provedení.
4. a další ročník - práce na větší soběstačnosti a sbět dat o procesech uvnitř Biosféry.

 

Nabídka spoluúčasti.

Nabízím nejen Vám, ale i Vašim dětem, stát se na chvíli průkopníkem a dobyvatelem kosmu. Půjdete do toho s námi? Pokud Vás nebo Vaše známé můj nápad zaujal, předem děkuji za podporu!

 

Odměny.

Každý "startér" má nárok na odměny 1) a 2), případně i 3), následuje jejich popis a ukázka:

1) " Hvězdoletenka"

- zálohová úhrada na letenku hvězdoletu (nebo stanici, nebo mimozemskou základnu) uvedená v gramech zlata (aby nepodléhala inflaci). Tuto zálohovou platbu lze uplatnit nejen pro časově omezenou návštěvu "Biosféry Letní Tábor" - dny až týdny, ale i v libovolně daleké budoucnosti na skutečnou cestu do vesmíru u společnosti "Hvězdolet". :-)

2) Jméno na tabuli sponzorů

- ve stejném pořadí, jako příspěvky a velikost písma (jména) dle výše příspěvku, např. takto:

3) Tričko, kšiltovka, stolní společenská hra, nástěnné hodiny

- pro vyšší příspěvky jsou navíc připraveny drobné praktické předměty z mé dílny:

Tričko s logem "Hvězdolet".

Kšiltovka s logem "Hvězdolet".

Společenská stolní hra "Galaxie" (průměr 72 cm, určená pro 2-18 hráčů 8+).

Nástěnné hvězdářské hodiny (průměr 90 cm).

 

 

Co jsme díky Startovači už dokázali.

Díky Startovači jsme již realizovali úspěšný projekt "Planetární Stezka údolím Vltavy", což je naučná stezka představující zmenšený model sluneční soustavy. (viz následující obrázek i odkaz): http://www.hvezdolet.cz/planetarnistezka.htm

Proč je projekt "Biosféry Letní Tábor" pro mě (autora) snadnější než "Planetární stezka"?

Protože u planetární stezky bylo předem dáno místo, rozměry a počet objektů, které jsme museli vyrobit, domluvit umístění a umístit. A nebylo moc kde ušetřit, museli jsme takzvaně pracovat na "první dobrou" v něčem, co nikdo z nás předtím nedělal. Naproti tomu Biosféra umožňuje mnoho stupňů volnosti: od velké variace ceny pozemku (pronájem nemá smysl při prodejních cenách pole řádově 10 Kč za metr), přes téměř libovolnou velikost objektu a cenovou rozmanitost materiálů, až k velké škále vnitřního vybavení. To vše dává možnost v každém bodě realizace se přizpůsobit nečekaným možnostem i překážkám (např. nečekaně dobrá nabídka pozemku nebo dodavatelské firmy, či naopak nepříznivá inflace nebo přírodní pohroma). Na druhou stranu pro "startéry" byla planetární stezka předem velmi srozumitelná, naproti tomu biosféra je zahalena mlhou neznáma, kolem které zatím všichni chodí po špičkách velkým obloukem.

Kdo má tak šílené nápady a nikdy to nevzdává?

Dovolte mi, abych se přestavil, mé jméno je Ing. Tomáš Kocourek, Ph.D., jsem vědecký pracovník ve FzÚ AV ČR a částečně pracuji také na FBMI ČVUT v Praze. Vystudoval jsem FJFI ČVUT v Praze zaměření lasery a  optoelektronika. Zabývám se výzkumem tenkých (nano) vrstev nových materiálů a multivrstvých struktur určených pro energetiku, elektroniku, optiku, lékařství, strojírenství a další speciální oblasti. Pro tyto experimenty také navrchuji interakční vakuové komory a studuji vysokoenergetické procesy v plasmě, které se odehrávají při vzniku tenkých vrstev pomocí metody pulsní laserové depozice, což mi mimo jiné umožňuje i ověřovat fyzikální procesy pro různé kosmické fyzikální pohony vesmírných lodí. Mezi mé koníčky patří nejen věda, ale i malování, stavění modelů letadel, lodí a raket, turistika, sporty všeho druhu a samozřejmě kutilství všeho druhu od výroby nábytku až po stavbu domu. Konec konců, jsem jeden čas pracoval i jako konstruktér a jsem mimo jiné i vyučený obraběč kovů. A tím se dostáváme k mojí největší vášni, kterou je vesmír a jeho tajemství, pro které se snažím nadchnout nejen své děti, například raketovým modelářstvím, nebo naučnou Planetární stezkou údolím Vltavy, kterou jsem právě díky Startovači realizoval. A není divu, že se zajímám i o problematiku života lidí mimo Zemi.

PS:

Jak dopadne, když zapojíte i menší děti do činnosti, kterou nikdy nedělali, např. stavění modelů (speciálně raketových)? Oni totiž děti dnes spíše sedí u "chytrého telefonu", než aby doma něco vyráběly. Samotného mě překvapila jejich chuť, kreativita a schopnost napoprvé udělat letící raketu, ač nedokonalou, zato dle jejich vlastního návrhu! To byla má velká inspirace pro myšlenku zapojit i děti/mládež do řešení skutečných projektů. Krátké video z této akce můžete shlédnout zde: https://www.youtube.com/watch?v=-PZYHMV-YCA&feature=youtu.be