moon_camp

Moon Camp Pioneers Galéria 2020-2021

Az Moon Camp Pioneers-ben minden csapat feladata egy teljes Holdtábor 3D-s megtervezése a Fusion 360 segítségével. Azt is el kell magyarázniuk, hogyan fogják felhasználni a helyi erőforrásokat, hogyan fogják megvédeni az űrhajósokat az űr veszélyeitől, és hogyan fogják leírni a lakó- és munkalétesítményeket.

Csapat: IESS FOR SPACE

I.E.S.S. EURÓPAI KÖZÉPISKOLA  Reggio Emilia (RE)    Olaszország 17

Külső nézegető a 3d projekthez

A projekt leírása

A *PHILOL-HOUSE* projekt olyan fejlett technológiákat tartalmaz, amelyek segítenek az űrhajósoknak a legjobb környezetet kialakítani az élethez és a magas szintű tudományos kutatások elvégzéséhez.
Csapatunk részt vesz a holdi környezet tanulmányozásában, valamint a talaj összetételének és a fénybeesésnek a mélyreható elemzésében. Emellett küldetésünk a vízkészlet, a vízkészletek és a környezeti hőmérséklet kutatására is összpontosít. Mindezek mellett tanulmányozni fogjuk egy olyan tényleges holdi település kialakítását, amelyet úgy terveztek, hogy a jövőben korlátlan ideig lakható legyen.
A bázis az Északi-sark közelében, a Philolaus-kráterben lévő lávacsőben lesz. Ez a stratégiai pozíció lehetővé teszi az űrhajósok számára, hogy kihasználják a napfényt (napelemekkel és üzemanyagcellákkal) és a bőséges vízkészleteket. Mivel a bázis a föld alatt van, számos kockázattól is meg tudja majd védeni űrhajósainkat; többek között a bázis védelmet nyújt a meteoritok és a sugárzás ellen.
A település négy főépületből áll majd, amelyek mindegyike két térre oszlik: a felső rész a lakótérnek felel meg, az alsó pedig raktárként szolgál.
A *PHILOL-HOUSE* projektet az űrhajósok hosszú távú befogadására tanulmányozták, egy olyan önellátó település létrehozásával, amely helyi erőforrásokat (például vizet, regolitot és napfényt) használ fel, és újrahasznosítja azokat, csökkentve a végső hulladék mennyiségét.

Hol szeretnéd felépíteni a Holdtáborodat?

Úgy döntöttünk, hogy a Philolaus nevű holdkráterben telepedünk le, 550 km-re az Északi-sarktól (72°13′12″N 32°52′48″W), amelynek belsejében egy 15-30 méteres lávacső-képződmény található.
A lávacső megvédi az űrhajósokat a holdi környezet három fő veszélyforrásától: a sugárzástól, a meteoritoktól és a hőmérséklet-emelkedéstől. Mivel a föld alatt találtunk menedéket, a meteoritok és a sugárzás másodlagos problémává válna. A föld alatti letelepedés a külső hőmérsékleti tartományt is drasztikusan csökkenti: a lávacső belsejében a középhőmérséklet -4 F (-20 C) körül van.
A Philolaus-kráter a legjobb választás a helyzete miatt: közel van a pólushoz, ami azt jelenti, hogy nagy mennyiségű víz áll rendelkezésre, és a napfénynek is sokkal hosszabb ideig van kitéve, mint a bolygó más helyein.

Hogyan tervezed felépíteni a Holdtábort? Írja le, milyen technikákat és anyagokat használna.

Először is egy rovert és egy űrbogarat, 3D nyomtatókat és alumíniumdarabokat küldenek a Holdra egy rakétával, hogy még az űrhajósok érkezése előtt megkezdhessék a tábor és a berendezési tárgyak építését.
Bázisunk négy önfelfúvódó szerkezetből áll, amelyek alkalmazkodnak a földalatti környezet morfológiájához; ráadásul minden "szobát" vízszintesen egy-egy alumíniumlemez választja el: a felső részen vannak a lakható területek, míg az alsó térben számos eszköz (köztük egy rover, a szerves élelmiszerek újrahasznosítására szolgáló eszközök és egy víztisztító, az élelmiszer, víz, hidrogén és oxigén tárolására szolgáló tartályok, orvosi kiegészítők, üzemanyagcellák és elektrolízisberendezések mind a víz, mind az O2 regolit kinyerésére) van összegyűjtve.
Egy rámpa segítségével a rover bejuthat a kráter belsejébe, míg minden lakóhelyiségnek van egy átjárója, amely a lakható helyiségek alatti részre vezet, ahol a különböző szerszámok találhatók; továbbá minden helyiséget egy falon átvezető átjáró köt össze a következővel.
Holdtáborunkban négy életteret alakítottunk ki: az első az üvegház, amely lehetővé teszi, hogy a növények kihasználják a kráteren kívülről érkező fényt, és ezzel táplálják a hidroponikus rendszereket. A második az űrhajósok otthona, amely egy hálószobából, egy fürdőszobából, egy konyhából és egy nappaliból áll. Harmadszor, a tudományos kutatásra használt laboratórium és végül egy edzőterem; mind az edzőteremben, mind a laboratóriumban kommunikációs központok lesznek a Földdel.

A Holdon a környezet nagyon veszélyes az űrhajósok számára. Magyarázzátok el, hogyan fogja őket megvédeni a holdi táborotok.

Földalatti szállásunk lehetővé teszi, hogy az űrhajósok folyamatosan védve legyenek a sugárzástól, de a meteoritoktól és a hőingadozástól is. Ha az űrhajósok elhagyják a szálláshelyet, egy űrruha védi őket, amely megfelelő védelmet nyújt a bázistól távol töltött időre.
A Holdon uralkodó környezet azonban károsíthatja az űrhajós testét is, amely az edzőtermi felszerelésnek köszönhetően egészséges maradhat és folyamatosan figyelemmel kísérhető. Végül, ha mentális problémák merülnének fel, a földi rendszerirányítás által biztosított kommunikációs és pszichológiai segítségnyújtási eszközök állnak rendelkezésre.

Magyarázza el, hogy a Holdtábor hogyan fogja biztosítani az űrhajósok számára:
Víz
Élelmiszer
Villamosenergia
Air

A Holdon töltött első néhány napban az űrhajósok a Földről hozott vízkészleteknek köszönhetően maradnak életben. Ezután a holdi pólusról szereznek majd vizet, ahol a vízkészletek rendkívül bőségesek. Az asztronauták fény- és távolságmérő detektorokkal felszerelt drónokkal figyelik majd a felszíni geológiát, és radaros geoszkennerekkel keresik a föld alatti vizet, hogy megértsék, hol kell ásni. A víz főként jeges, ezért van szükség fűtött szerszámokra a földből való kiemeléséhez. A kitermelés után a vizet (jég formájában) a rover segítségével a holdi bázisunkra szállítják; itt speciális tisztítóberendezésekkel megtisztítják a szennyeződésektől.

Az űrhajósok az első időszakban a Földről hozott, fagyasztva szárított élelmiszert esznek majd. Ezután mikrozöldségeket (amelyek mindössze 15 nap alatt nőnek meg), például paradicsomot, brokkolit és kelkáposztát fognak termeszteni; ezeket a zöldségeket hidroponikus üvegházban fogják termeszteni.
Az űrhajósok képesek lesznek termeszteni néhány más zöldséget, például spenótot, vízitormát, rukkolát, retket, rozsot, quinoát, metélőhagymát, borsót és póréhagymát egy beltéri táptalajon, amely regolitból és trágyaként használt szerves hulladékból áll.
Az étrend fontos kiegészítője lesz a Földről hozott spirulina alga, amely magas tápanyagértékkel rendelkezik, és amely pótolja a B- és C-vitamin hiányát.
Csapatunk burgonyát és édesburgonyát termeszt a szénhidrátigény kielégítésére. A földről küldött szárított élelmiszert is fogyasztanak majd.
Az űrhajósok által elfogyasztott fehérjét egy 3D nyomtató fogja előállítani a Földről hozott állati fehérjeszálakból.

Az energiát közvetlenül a (bejáratnál megfelelően szűrt) optikai szálak segítségével használjuk, amelyek a földalatti terekben vezetik a fényenergiát, és a bázisunk közelében lévő póluson telepített napelemeknek köszönhetően a holdi nap folyamán tárolják. A holdi éjszaka során az energiát az üzemanyagcellák szolgáltatják, amelyek korábban nappal tárolták azt (a napelemekhez csatlakoztatva). Az üzemanyagcellák holdfogyatkozás esetén is megoldást jelentenek. Ez az energia sokféle célra felhasználható, például LED-lámpák működtetésére. Ezenkívül, ami a hajtóanyag- és fűtőrendszereket illeti, hidrogén és metán lesz az energiaforrásunk: a hidrogént a víz elektrolíziséből nyerjük (amely oxigént is termel), míg a metánt a szerves hulladék komposztálásából nyerjük; a szervetlen hulladékot (műanyag és fémek) egy 3D nyomtató segítségével hasznosítjuk újra.

Az oxigént két fő módon nyerik: először is kivonhatják a regolitból; ebben az esetben a kivonás után meg kell tisztítani, majd speciális tartályokban kell tárolni. Bár a regolit nagy mennyiségű oxigént tartalmaz, fontos igények kielégítésére vízelektrolízisből is nyerhető. Ennek az egyszerű eljárásnak köszönhetően a (korábban tisztított) vízből oxigén és hidrogén keletkezik.
Az ezekből a folyamatokból nyert oxigén az űrhajósok túlélésére használható, és a speciális párásítóknak köszönhetően a lakóterekben belélegezhető levegővé válik.

Magyarázza el, mi lenne a Holdtábor fő célja (például: kereskedelmi, tudományos és/vagy turisztikai célokra).

Felfedezésünk fő célja tudományos: először is úgy gondoljuk, hogy szükség van a holdi környezeti paraméterek (mint például a talaj, a levegő, a víz és a fényviszonyok) további elemzésére, valamint fejlett élelmiszer-előállítási technikák kifejlesztésére. Másodszor, a Holdon való letelepedés tesztelné és javítaná az emberi alkalmazkodóképességet, ami hasznos lehet a további jövőbeli letelepedésekhez; végül, a Holdon egy bázis létesítése rendkívül kényelmes lenne, mint köztes lépés a még távolabbi helyszínek, például a Mars felé, ami számos űrügynökség jövőbeli célja.

Írja le a Holdon töltött napot a Holdtábor űrhajós legénységének.

Az űrhajósok a szokásos 8 órás alvás után ébrednek. Miután felébredtek, reggeliznek. Ezután egy órát töltenek az edzőteremben a napi edzésükkel, amelyet előzetesen szakértők terveztek meg az űrhajósok izomtömegének megőrzése érdekében.
Az edzés után az üvegház irányítását egy űrhajósra bízzák, míg a legénység többi része a laboratóriumban végez kutatásokat: a csapat a gravitációt és annak hatásait, például a tömegveszteséget, de a sugárzást is tanulmányozza, valamint azt, hogyan lehet ezeket megfelelően kezelni és potenciálisan kihasználni.
A reggeli munkarendet követően az űrhajósok ebédelnek.
Délután az űrhajósok megoldhatják az esetlegesen felmerülő technikai problémákat, vagy kimehetnek a bázison kívüli tevékenységekre, és űrbogárkocsijukon felfedezhetik a környéket, hogy adatokat gyűjtsenek: talajmintákat vehetnek, feljegyezhetik a hőmérsékletet és a fényviszonyokat, tesztelhetik a Marson használható technológiát, elemezhetik a meteoritok összetételét, és végül megnézhetik az Univerzumot mindenféle zavaró tényező és légkör nélkül. Ha az űrhajósok úgy döntenek, hogy hosszabb távot tesznek meg, akkor a korábban laboratóriumi eszközökkel vagy egy nagy távcsővel felszerelt rovert is bevethetik, emlékeztetve arra, hogy légi utánpótlást kell vinniük.
A nap végén a legénység elraktározza az összegyűjtött adatokat, majd adást létesít a Földdel, hogy beszámoljon a központnak a nap új felfedezéseiről és elmagyarázza azokat. Ez alkalom lehet a rokonokkal való beszélgetésre is.
Egy újabb edzés után az űrhajósok megvacsoráznak és lefekszenek aludni.



← Minden projekt