moon_camp

Moon Camp Explorers Galéria 2021-2022

Az Moon Camp Explorers-ben minden csapat feladata egy teljes Holdtábor 3D-s megtervezése a Tinkercad segítségével. Azt is el kell magyarázniuk, hogyan fogják felhasználni a helyi erőforrásokat, hogyan védik meg az űrhajósokat az űrben uralkodó veszélyektől, és hogyan írják le a lakó- és munkalétesítményeket.

Team: Leni and Prudy

Sycamore iskola  Indianapolis    Egyesült Államok 11, 10   2 / 2

Külső link a 3d-hez

A projekt leírása

Az egyik fő cél a Hold minél több természeti erőforrásának felhasználása a fenntarthatóság érdekében. Például a menedékünket a Déli-sarkhoz közel fogjuk építeni, ahol a jégből nyert vízből vizet, a holdi földből pedig elektrolízis útján oxigént nyerhetünk, így az utazási idő minimális lesz. A menedékünk egy kráter tetejére épül (kevesebb munka az ásással), amely víztárolóként/medenceként szolgál. Tervezünk továbbá egy napenergia-rendszert is építeni, hőcserélővel az energiaellátáshoz.

Egy másik cél az, hogy minél kevesebb anyagot juttassunk a Holdra. Például hozunk egy 3D nyomtatót, hogy a Holdról kinyert anyagokat felhasználhassuk a szükséges berendezések és szerszámok nyomtatására. Így elkerülhetjük, hogy függőséget okozzon, hogy a központunk hozza el nekünk a kritikus szükségleteket. Ha szerencsénk lesz, reméljük, hogy nemesfémeket, például platinát, uránt és aranyat is visszaszerezhetünk. Tervezzük továbbá az Advanced Plant Habitat megépítését, amely egy növekedési kamra az állomáson, nemcsak a növénykutatáshoz, hanem élelmiszer-ellátásként is, hogy ne kelljen aggódnunk az élelem kifogyása miatt.

Mindenekelőtt reméljük, hogy ez a Holdtábor projekt felbecsülhetetlen értékű információkat fog nyújtani a jövőbeli fejlesztésekhez és bővítésekhez a fenntarthatóbb és élhetőbb űrbéli élőhelyek érdekében, mint például az önellátóbb energia, mint például a hélium-3, amely más űrállomások energiaellátására használható, és csökkenti a szükségtelen űrutazásokat az űrben lévő üzemanyag biztosítása érdekében.

Korlátozás: Ez a földi gravitáció feltételezésével történik.

Hol szeretnéd felépíteni a Holdtáborodat?

A holdi pólusok közelében

Miért ezt a helyszínt választottad?

A holdi táborunkat a Déli-sark közelében fogjuk felépíteni, mert a NASA szerint ez a legjobb hely a jég és más ásványkincsek szempontjából. A vízre szükség van az emberi felfedezések folytatásához, mert potenciálisan felhasználható ivásra, a berendezések hűtésére, légzésre és rakétahajtóanyag előállítására a Naprendszerbe való távolabbi küldetésekhez. A Hold déli pólusának más szélsőségei nem annyira sötétek és hidegek, néhány területet hosszabb időn keresztül napfényben fürdetnek, ami lehetővé teszi a napfény begyűjtését a holdi bázis megvilágításához és a berendezések működtetéséhez.

Hogyan tervezed felépíteni a Holdtáborodat? Milyen anyagokat fogtok használni?

A menedéket a Déli-sark közelében építik meg, ahol a hőmérséklet viszonylag megfelelő az emberek számára, és ahol a jégből való vízszerzéshez rövidebb távolságokra van szükség. Az űrhajósok először kiássák a földet egy föld alá vezető folyosóval, amely a lakótérbe, a holdi WC-be szemétpréselővel, a kutatólaborba légzuhannyal, hideg és meleg vizes mosogatóval vezet.

Polietilénből építenek egy kockaszerű szerkezetet, amely légmentes ajtóval és falakkal rendelkezik a föld felett, három oxigénellátással ellátott szinttel:
Első szint: tárolók víz, roverek, robotok számára
Második szint: kamrák növényeknek, konyha
Harmadik szint: napelemek

Víz
Élelmiszer
Villamosenergia
Air
Védelem

A vizet mindkét sarkon ki lehet nyerni, ahol bányászni kell, hogy a jégvizes medencékből vizet nyerjünk. Először a Déli-sarkról fogunk vizet szerezni, mivel az közelebb van a menedékünkhöz. Rovereket fogunk küldeni a jeges helyek felkutatására. Ezután a roverek be fognak gyulladni és holdi földet és kavicsot fognak robbantani a vákuumszerű berendezéseikbe, amelyekben a vizet leválasztják és tárolják a vízrészecskéket. A jövőbeli vízforrások tekintetében a hulladékokból történő lehetséges vízvisszaforgatást fogjuk vizsgálni (pl. a NASA technológiájával akár 85% vizet is felfoghatunk a vizeletből és 92% hulladéknedvességet).

Amikor az űrhajósok messzebbre merészkednek az űrbe, az űrhajósok élelmezése számos egyedi kihívást jelent. Az Advanced Plant Habitat egy növénykutatásra és élelmiszer-ellátásra szolgáló növekedési kamra az űrállomáson. LED-fényt és porózus agyag szubsztrátumot használ, amely szabályozottan kibocsátott műtrágyát tartalmaz, hogy vizet, tápanyagokat és oxigént juttasson a növények gyökereihez. Egy másik új módszer nagyobb növények termesztésére az űrben, amely olyan egységeket használ, amelyek előállítása olcsóbb, nagyobb víztartó kapacitással rendelkeznek, nagyobb teret biztosítanak a gyökérnövekedéshez, és teljesen passzív rendszer.

A holdi lakóhelyekre vonatkozó méretezhető megoldás egy több tükörből, feldolgozott holdi talajból, hőmotorból és hőcsövekből álló hőcserélő rendszert foglalna magában. A motor napközben közvetlenül a Nap által biztosított napenergiából működtethető, amely egyidejűleg a felesleges hőt is tárolja a hőtömegben. Éjszaka a hőmotor a hőtömegből származó energia felszabadításával működik tovább. A hideg- és a melegvíznyelő a föld alatt, a laza regolit szintjén helyezkedik el.

Ahhoz, hogy oxigént gyűjtsünk, holdi talajt kell gyűjtenünk, és elektrolízist kell rajta alkalmaznunk. Ehhez az úgynevezett olvasztott sóelektrolízis módszerét kell alkalmaznunk, amelynek során a regolitot egy fémkosárba helyezzük, amelyben olvasztott kalcium-klorid só szolgál elektrolitként, amelyet napenergiával 950 °C-ra melegítünk. Az elektromos áram alkalmazása után kivonja az oxigént, és a só egy anódhoz vándorol, ahol könnyen eltávolítható. Ráadásul a visszamaradó fém felhasználható.

A Hold hőmérséklete a légkör hiánya miatt ingadozik. Az űrhajósok a nappali horrorisztikus hőség és sugárzás idején egy nagy (a Hold pólusaiból bányászott) víztócsában áztathatják magukat, míg a fagyos éjszakákon egy tükrökből, feldolgozott holdi talajból, hőmotorokból és hőcsövekből álló hőcserélő rendszerrel tarthatják magukat melegen. A meteoritok megelőzésére intelligens robotokat fognak használni az esetleges nagy meteorok észlelésére és kilövésére, mert egyes meteorok akár házméretűek is lehetnek.

Írja le a Holdon töltött napját az egyik holdtáborban tartózkodó űrhajósnak!

A honvágy érzése már ébredés után azonnal rám tör. A Holdon tartózkodó két ember egyikeként nehéz nem hiányozni az otthoni barátok és családtagok, nem is beszélve a Doordash által szállított finom ételek kényelméről. Itt a Holdon meg kell dolgoznunk az oxigénért, a vízért, az ételért és az energiáért. Nos! Itt vagyok és készen állok az űrhajós napomra!

Reggel, mielőtt megmosom a fogam és megeszem a répás reggelimet, a párommal először is el kell végeznünk a napi teendőinket:

Győződjön meg az oxigénszint megfelelő beállításáról
Ellenőrizze az Advanced Plant Habitatot, hogy a beállítás megfelelően működik-e elegendő vízzel.
Ellenőrizze az energiarendszert
Készítsük fel a robotjainkat, hogy menjenek és hozzák el a jeges vizet, és váljanak vízzé.
Készítsük fel más robotjainkat arra, hogy elektrolízis segítségével oxigént nyerjenek a holdi szennyeződésből.
Küldjön reggeli jelentést a központunkba

Amint a robotok készen állnak, felvesszük a sisakot és az öltözéket, és kiküldjük a robotokat, hogy elvégezzék a munkájukat. Míg én a vízgyűjtő robotokat felügyelem, addig a társam az oxigéngyűjtő robotokat.

Miután ebédre salátát ettünk, és a medencében hűsítettük magunkat, miközben tornáztunk, ismét felvettük a sisakokat és a ruhákat, hogy üdvözöljük a robotjainkat a kemény munkanap után. Megtisztítjuk és ellenőrizzük a robotokat, hogy megbizonyosodjunk arról, hogy rendben vannak, mielőtt megírnánk az esti jelentéseket. Egy nyugodt vacsora és esti YouTube-nézés után lefekvés ideje. Éjszakai kimenő!

Egyéb projektek:

  LAS NIÑAS

 

  IES PUNTA DEL VERDE
    Spanyolország
  TEAM Arthur Soares Corrêa

 

  Instituto S do Saber
    Brazília
  Parches

 

  Elena García Armada
    Spanyolország
  SmlBrain

 

  École secondaire Casavant
    Kanada