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: Atlas

Colegiul Național "Petru Rareș"  Piatra-Neamț    Románia 16

Külső nézegető a 3d projekthez

A projekt leírása

Az embereket az élet kezdete óta mindig is lenyűgözte a Hold. Akár naptárként használták holdszomszédunkat az égen, akár vászonra rajzolták, az embereket mindvégig érdekelte a Hold. 1969-ben, amikor Neil Armstrong megtette az emberiség számára az "óriási lépést", hagyta, hogy megálmodjuk, hogy a Hold az otthonunk lesz.

Ahogy a műholdról szerzett ismereteink bővültek, egyre több és több kihívás merült fel annak kolonizációjával kapcsolatban. A rendkívül ellenséges környezet ellenére a Hold déli pólusán egy fenntartható holdi bázist képzeltünk el a felfedezés és kutatás számára. Egy kutatóegységből, egy diszpécserközpontból, egy szerverszobából (az információk tárolására, értékes információk tárolására és a Földdel való távközlési útvonal biztosítására), négy hálószobából, egy étkezőegységből, egy edzőteremből és egy pihenőközpontból állna, és 24 embernek adna otthont, akik két oxigénfarmtól és újrahasznosított víztől függenének.

Hol szeretnéd felépíteni a Holdtáborodat?

A Hold déli pólusát választottuk bázisunk helyszínéül, mivel számos erőforrással rendelkezik. Van ott jég, amelyet megolvasztva esetleg iható vízhez juthatunk. Ez a régió olyan fémeket biztosít számunkra, mint az alumínium, a kalcium, a magnézium, amelyek hasznosak a kísérletekhez és akár a bázisépítéshez, valamint oxigén és hidrogén is ismert, hogy jelen van. A Hold déli pólusa olyan hegyekkel és medencékkel rendelkezik, amelyek nem a Föld felé néznek, és ideális hely lenne csillagászati rádiójelek vételére egy földi rádióobszervatóriumból.

A Hold déli pólusa olyan terület, ahol a kráterek pereme szinte állandó napfénynek van kitéve, a kráterek belseje azonban állandóan árnyékban van a napfénytől. Egyes területek mintegy 200 napig világítanak, ami segít az energiatermelésben.

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

Először is, ahhoz, hogy meg tudjuk építeni a holdi bázisunkat, moduláris szerkezeteket kell szállítani az Orion MPCV-k (a részben újrafelhasználható kapszulák egy osztálya) segítségével. Ezután az egyes modulokat összekötnénk, hogy egyetlen szilárd épületet alkossanak. Ennek közepén lesz egy csomópont, és minden modul egy folyosón keresztül kapcsolódik majd hozzá. Majdnem minden egység téglalap alakú lesz, kivéve kettőt: a központot (amely nyolcszög alakú) és a laboratóriumot (amely háromszög alakú). Ami a felhasznált anyagokat illeti, az alumínium lesz a legfontosabb, mert nem olyan sűrű és könnyen szállítható. Ez lesz a padló, a mennyezet és a falak fő anyaga (körülbelül 20-30 cm szélesek, a Whipple-pajzsok nélkül - amelyek kevlárból és Nextelből készülnek). A pajzsok felhelyezése után a fal szélessége kb. 40 cm-re nő. Minden egyes fal belsejében speciális elektromos áramkörök és vízkeringető rendszerek lesznek, amelyek az egész alapot biztosítják. Vészhelyzet esetén minden modul egy sor hajtóművel lesz felszerelve, hogy szükség esetén segítsen a gyors felszállásban. Az élelmiszerfarmok a bázis közelében lesznek, de a szállítás biztosítására; hozunk egy Whipple-pajzsokkal felszerelt rovert, de egy könnyebb rovert is.

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

Mivel a Hold nagyon ellenséges környezet, amely sugárzási hullámokkal és repülő törmelékkel jár, szem előtt kell tartanunk, hogy az emberek biztonságának megőrzése elsődleges prioritás kell, hogy legyen.

Amikor bázisunk védelméről van szó a váratlan törmelékkel való külső ütközéstől, az árnyékolás létfontosságú szerepet játszik lakosaink biztonságának garantálásában. Ezért választottuk a Whipple-pajzsokat és a kitömött Whipple-pajzsokat, hogy mindenkit biztonságban tartsunk és biztosítsuk a jó munkakörnyezetet.

Mivel a sugárzás bizonyítottan pusztító hatással van az ember testére, ki kell találnunk valamit, hogy megvédjük a bázisunk lakóit, és így a kitömött Whipple-pajzsok nagyon jól jönnek, mivel a bennük lévő kevlár ilyen típusú védelmet nyújt. Emellett az embereket a szabadban is biztonságban kell tartanunk, ezért ha polietilént adunk az űrruhájukhoz, csökkenthetjük a káros hatásokat.

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

Figyelembe véve azt a tényt, hogy nem támaszkodhatunk a Holdból kinyert víz végtelen mennyiségére, olyan rendszert képzeltünk el, amely folyamatosan újrahasznosítja a testnedvekből és egyéb felhasználási célokból kiszűrt vizet a bázis körül. Azonban, bár ebben a rendszerben nem fogunk vizet veszíteni (vagy ha mégis, akkor a veszteség olyan kicsi lesz, hogy jelentéktelenné válik), 24 ember esetében még mindig 13,68 liter körüli hiányunk lenne. Ennek ellensúlyozására egy 50 literes, a Földről hozott víztartályt fogunk használni, ami több mint elegendő lesz.

Mivel a legtöbb húsalapú étrend nagyon kevéssé hatékony energiafogyasztásúnak bizonyul, a növényi alapú étrend felé fogunk fordulni. Az e téren a közelmúltban elért áttöréseknek köszönhetően ez nagyon könnyen megvalósítható. Ezért 130 (ez elegendő hozamot biztosít ahhoz, hogy vészhelyzet esetén, vagy ha néhány egység megsemmisülne, még maradjon is némi termés) olyan kis növénytermesztő egységet terveztünk, amelyek vízszintesen (mint például a burgonya) és függőlegesen (mint a paradicsom) növekvő növényeket is képesek elhelyezni. Ezek acél és golyóálló üvegszerkezetűek lesznek, hogy az ellenséges holdi környezetben is megállják a helyüket.

Az utolsó ponthoz szépen kapcsolódik, hogy a 130 kis növénytermesztési egységben perovszkit napelemek lesznek (mivel ezek nagyon ígéretesek és rugalmasak) a sütőkben. Ez 2252,25 négyzetméternyi napelemet jelent (mivel minden egység 17,325 négyzetméteres), ami - a nagyon kedvező körülményekkel (közel állandó napsütés) párosulva - elegendő lesz az egész bázis és annak minden egyéb bővítménye energiaellátásához: a hozam 12805,45 kWh lesz naponta. Ez fejenként 533,56 kWh-t jelent (szemben az USA-ban 2019-ben fejenként elfogyasztott 219 kWh-val).

A lakosok számára szükséges oxigén előállításához 2 nagy növénytermesztő egységet fogunk alkalmazni; mindegyikben 5 fa, egy központi tó tele algákkal (Wolffia globossa) - amelyeket szükség esetén biztonságosan el lehet fogyasztani - és páfrányokkal, ami egy egészséges ökoszisztémát eredményez. Ezen kívül a kis növényekből származó O2-felesleg is összegyűjthető. Mindkét esetben egy szelepekből és csövekből álló rendszert fogunk használni a nyomás szabályozására és a gázbevitel és -kivétel ellenőrzésére.

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

A lakosok számára szükséges oxigén előállításához 2 nagy növénytermesztő egységet fogunk alkalmazni; mindegyikben 5 fa, egy központi tó tele algákkal (Wolffia globossa) - amelyeket szükség esetén biztonságosan el lehet fogyasztani - és páfrányokkal, ami egy egészséges ökoszisztémát eredményez. Ezen kívül a kis növényekből származó O2-felesleg is összegyűjthető. Mindkét esetben egy szelepekből és csövekből álló rendszert fogunk használni a nyomás szabályozására és a gázbevitel és -kivétel ellenőrzésére.

Írja le a Holdon töltött napot a Holdtábor űrhajós legénységének.

A "nap" fogalma a Holdon kissé elvont, mivel a Nap körülbelül 29,5 földi napot tölt az égen. A Déli-sarkon található holdi bázis lakója számára egy napot a nap szinte állandó megvilágítása alatt tölt, a felszíni hőmérséklet pedig körülbelül -13 °C. A Holdon élő ember napi rutinja 3 kategóriára osztható:

-szabadidő (alvás és társas együttlét a többi lakóval): Ezek a tevékenységek hozzájárulnak az űrhajósok mentális egészségéhez.

-gyakorlás és evés: A Holdon a gravitációs gyorsulás 1,62 m/s2 , ami körülbelül 6-szor kisebb, mint a Földön. Az űrhajósok speciális gyakorlatokkal edzhetnek, rugalmas kötelek segítségével, hogy maximalizálják edzésük hatékonyságát. Növényi alapú étrenden fognak élni, amelyet a növénytermesztő egységek állítanak elő.

-mindenki egyéni kötelességének teljesítése. A harmadik kategória az egyes tagok szakmájától függ. Egyesek kísérleteket végezhetnek a holdfelszínen, roverek és űrruhák segítségével, míg mások segíthetnek az élelmiszer-termesztésben vagy a bázis működőképes állapotban tartásában. Mivel a holdbázis folyamatos fejlesztés alatt áll, a legénység egy része időszakos küldetéseket hajt végre a létesítmények bővítésére. A legénység váltott műszakban fog dolgozni, hogy biztosítsa a bázis folyamatos felügyeletét és azt, hogy minden kritikus rendszer, például az életfenntartó rendszer, rendeltetésszerűen működjön. Három 8 órás műszak lesz, a bázis tagjai között elosztva. Minden űrhajós számára heti egy nap szabad lesz, de úgy kell irányítani, hogy minden pillanatban legalább három ember legyen képes felügyelni a bázist és ellenőrizni a rendszereket. Minden feladatot a műszakok közötti általános megbeszéléseken szerveznek és vitatnak meg.

A jól összehangolt legénység fenntartásának kulcsa az, hogy időt fordítanak az egymással való kommunikációra és a tapasztalataikról szóló gondolataik megosztására. A szabadidős tevékenységek fontos szerepet játszanak az űrhajósok mentális egészségének javításában, mivel pótolják azokat a dolgokat, amelyeket hiányolnak a földi életükből.



← Minden projekt