Středisko NASA v Plzni? A řídí ho děti? Letos se nám naskytla možnost vytvořit kroužek pro nadané, kde jsme my jako tvůrci nebyli omezeni ničím krom své kreativity. V Techmania Science Center se tak uskutečnila série kroužků pro zvídavé děti na řadu různých témat, která ale měla společného jmenovatele – kolonizaci vesmíru a obecně pronikání do kosmického prostoru. Účastníci si vyzkoušeli pěstování rostlin v hydroponických a aeroponických zahradách, čistili vodu, anebo se snažili plnit kontrakt na zakázku NASA. A to je téma, které vám nyní představím.
Spolupráce NASA se soukromým sektorem je velmi zajímavým a aktuálním tématem, které umožnilo americké státní agentuře výrazně rozšířit svoji činnost, podpořit americký průmysl a uvolnit si ruce od některých činností, které již zaváněly rutinou. Rutinní operace ostatně nejsou pro jakýkoli vládní úřad něčím, co by dokázal efektivně provozovat. NASA tak od roku 2006 cíleně podporovala soukromý sektor v různých projektech, v rámci kterých vznikly technologie a stroje následně úspěšně použité pro zásobování Mezinárodní kosmické stanice, vývoj a výrobu pilotovaných kosmických lodí a aktuálně také pro úspěšnou dopravu astronautů na palubu stanice. Ještě před dvaceti lety nemyslitelné záležitosti jsou tak nyní zcela běžné.
„A proč by si něco podobného nemohly vyzkoušet i děti v Plzni?“ řekl jsem si a vytvořil dvě imaginární výzvy, které měly děti za úkol splnit. Cílem bylo předat informace o kosmickém prostoru, fungování soukromých firem a plnění složitých technologických a prezentačních úkolů.
Podmínky byly stejné jako u takzvaných zjišťovacích kontraktů v NASA. Agentura se soukromého sektoru zeptá na obecné možnosti v rámci nějaké zakázky. V našem případě jsem se při prvním kroužku dětí ptal, zda jsou schopny vyrobit a otestovat malé přepravní kontejnery pro přepravu drobného hermetizovaného nákladu po povrchu Marsu. V naší imaginární realitě bylo totiž potřeba zajistit rychlou přepravu vzorků z marsovské výzkumné laboratoře do vzdálené marsovské základny.
Podmínky kontraktu byly stejně ošemetné, jako bývají u NASA. Soukromý sektor má za úkol nejen předložit papírové návrhy a čekat, zda je agentura zafinancuje, ale v rámci vývojového programu také nabídnout jejich komplexní návrh, testování a následný provoz (po stránce technologické, kapacitní i finanční). Agentura si tak zčásti zaplatí vývoj, ale prostředky zůstanou v majetku firem a agentura si od nich kupuje pouze služby. Firmám zůstanou patenty a zkušenosti, NASA výrazně ušetří.
V rámci kroužku se proto děti pustily do projektu MarsCUBE. Cílem bylo vyrobit malý přepravní kontejner, který nabídne vnitřní prostor 10×10×10 cm. NASA (my) dodala pouze skelet této krychle, který byl vytištěn na 3D tiskárně. Firmy (děti) pak měly zajistit, aby výsledný produkt vydržel marsovské podmínky:
- Teplotní rozdíly od -90°C do 20°C při zachování vnitřní teploty do 0°C
- Snížený tlak atmosféry (Marsovská atmosféra dosahuje pouze 1 % hustoty atmosféry pozemské)
- Odolnost proti radiaci
- Schopnost opakovaného otevření a zavření MarsCUBE při zachování jejích vlastností
- Vhodnou cenu
Z celého výběrového procesu pak bylo důležité, že rozhodujícím faktorem nebyla cena samotná, ale spíše poměr mezi cenou a úspěšností splnění podmínek ve schopnosti kontejneru přežít podmínky na Marsu.
Děti samozřejmě získaly možnost nákupu certifikovaných komodit pro svoji výrobu. Připravili jsme jim širokou paletu různých izolačních materiálů, suchých zipů, drátů, lepidel a materiálů vhodných ke stínění radiace. Mezi nabízenými produkty byly samozřejmě i ty, které nebyly k projektu vhodné (jejich cena byla nízká a lákala k nákupu), a naopak materiály vhodné velmi (jejich cena byla mnohdy opravdu vysoká).
Úkolem dětí tedy bylo zejména správně vybrat materiály, zjistit si o nich dostatek informací – k dispozici měly internet a možnost najít si vše podstatné. Nákup pak probíhal podle nákupčích listů, které byly vypracovány ve skupinkách a které byly před nákupem ještě konzultovány s NASA – tedy s vedoucími kroužku.
Tyto činnosti zabraly přibližně dva dny z kroužku. Následovaly další dva dny, které byly pro děti zřejmě nejzajímavější. Cílem bylo z nakoupených věcí a vypracovaných plánů vyrobit první prototyp. O kontrakt se ucházely celkem čtyři skupiny a vznikly tedy i čtyři kontejnery MarsCUBE, které byly vyrobeny z rozdílných materiálů a nabízely různá řešení pro sestavení a užívání. Největším problémem se nakonec ukázala výroba víka, které by dokázalo odolávat sníženému tlaku a neunikalo skrz něj teplo. Stejně tak komplikované bylo i jeho několikanásobné použití.
Po dokončení výroby následovala část, kdy bylo třeba všechny kontejnery otestovat ve stanovených podmínkách.
Kontejnery se nejdříve testovaly na teplotní odolnost. Byly postupně ponořeny do nádoby s ledem a tekutým dusíkem a pomocí vložených čidel se sledovalo zachování vnitřní teploty oproti okolí. Výsledkem byly grafy, které ukazovaly, jak která MarsCUBE dokázala požadovanou teplotu udržet.
Další test se zaměřil na schopnost kontejnerů udržet tlak. Sofistikovaný test probíhal vložením indiánků – známé pochutiny – do kontejneru a následným umístěním kontejneru do vývěvy. Cílem bylo udržet indiánek vcelku i za sníženého tlaku.
Posledním testem byla radiační odolnost. Do interiéru kontejnerů tak byl vložen školní zářič užívaný pro výuku fyziky a měřilo se, kolik radiace projde skrz stěny MarsCUBE. Výsledkem byly opět grafy ukazující radiační odolnost jednotlivých kontejnerů.
Po dokončení testování byl vyhlášen vítěz s nejlepším výsledkem v poměru k ceně. Poslední část, která jednotlivé týmy čekala, bylo prezentování svých výrobků rodičům. Sestavovala se tedy prezentace, kde týmy ukázaly, jaké volily řešení, jak kostku vyráběly a jak dopadly jednotlivé testy odolnosti.
Dětem se kroužek opravdu líbil a zejména výrobní a testovací fáze je hodně bavila. Podobný kroužek jsme pak zopakovali ještě v červenci. Tentokrát však bylo cílem navrhnout funkční kolonii na jiném tělese, než je Mars. Ale to je už jiný příběh.
Nechcete také zkusit vytvořit podobný kroužek, který dá dětem zajímavé zkušenosti?
