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: MTM (MANJON A HOLDRA)

IES PADRE MANJÓN  GRANADA    Spanyolország 17, 16

Külső nézegető a 3d projekthez

A projekt leírása

Holdtáborunkat úgy terveztük, hogy kielégítse az összes olyan alapvető szükségletet, amelyet az űrhajósok életben tartásához szükséges fedezni. Olcsó, könnyen kezelhető anyagokból terveztük, amelyek viszont nagyon ellenállóak a hőmérséklet-változásokkal szemben, és jelentősen erősek, ami állandó és nagyon fontos biztonságot és stabilitást nyújt számunkra. A tábor különböző, egymással összekapcsolt kupolák formájában különböző részekre van osztva, amelyekben minden olyan funkciót kialakítanak, amelyek napi szinten szükségesek lesznek. Mindegyik fel van szerelve azokkal az eszközökkel, amelyeket az egyes tevékenységek során használni fogunk. A tábort alkotó összes kapszulán kívül lesz egy külön hely, ahol a napelemek találhatók, amelyeken keresztül energiát nyernek a bázis számára. A táborunk, amellett, hogy biztonságot nyújt a környezettel szemben, amelynek ki vannak téve, tartalmaz egy játszószobát és egy tornatermet, amely szintén biztosítja az űrhajósok fizikai állapotát a tornateremben végzett napi gyakorlatok révén, és a mentális egészséget, társasjátékokkal. mint például a sakk vagy a páros, amelyekkel a csoport tagjai játszhatnak, hogy együtt szórakozzanak, és megőrizzék a mentális egészségüket.

Hol szeretnéd felépíteni a Holdtáborodat?

A tábor a holdi pólusok közelében, az északi póluson lesz, mert érdekes területet kell vizsgálni, amely a Hold legismertebb és legjobban feltárt helye, ahol nagy jégtakarók vannak, amelyek leolvasztásával vizet lehetne nyerni. Vannak kráterek is, amelyek közül az egyik lenne a tábor, és ahol vizsgálatokat lehetne végezni. A Hold északi pólusán a napfény szinte állandó, hasznos a tábor egyik energiaforrásaként a napelemek segítségével, amelyek energiát termelnének és a jégtáblákat folyékony vízzé olvasztanák.

A holdi pólusokon a termikus oszcilláció kisebb, mint a Hold más pontjain, ez a termikus amplitúdó 50ºC, míg más területeken akár 200ºC is lehet, Ez azt jelenti, hogy a tábor helyén a hőmérséklet kedvezőbb, mint más régiókban.

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

Abban az esetben, ha meg kellene határoznunk, hogyan vigyük az anyagokat a Holdra, akkor ez egy űrhajón keresztül történne. Olyan anyagokra gondoltunk, amelyek nem voltak nehezek és ellenállóak. A tábor fő összetétele 3d-ben nyomtatott szénszálakból áll, így azok hermetikus szerkezetet alkotnak, és ez viszont megvédi az űrhajósokat a hőingadozástól. Ezenkívül fejlett kerámiákat, berillium-oxid szubsztrátokat, alumíniumot az elektromos áramkörök szigeteléseként, áttetsző alumínium-oxidot a lámpákhoz és üvegszálakat használunk majd az ablaküvegek készítéséhez. Az építési technikákat a Földön végeznék, hogy a Holdon az űrhajósoknak a lehető legkevesebb erőfeszítést kelljen tenniük. Ez előre gyártott szerkezetek alkalmazásával és a lehető legegyszerűbb módszerekkel történne, amelyek lehetővé tennék, hogy az űrhajósok a szerkezet nagy részét már az első napon összeszereljék, hogy a többi napot az elsődleges feladatoknak szentelhessék. Az asztronautáknak valamilyen fúróhoz hasonló szerszámmal kellene a Holdba ásniuk.

A tábor kialakítása alagutakkal összekötött kupolákból áll majd, amelyek szilárd szerkezetet adnak a tábornak. Azt szeretnénk, hogy minden összekapcsolódjon, hogy könnyen hozzáférhető legyen, és hogy legyen egy általános szellőzőrendszerünk, páratartalom-szabályozásunk,... Ugyanakkor a tábor minden moduljának külön kell lennie a többitől, hogy ha az egyik meghibásodik, az ne károsítsa a többit. Meg kell építenünk egy bázist is, ahol a minták gyűjtésére használt járműveket elhelyezzük, és egy nagy antennát, hogy kommunikálni tudjunk a Földdel.

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

A tábor a Hold egyik kráterében lesz elhelyezve, így mind a szerkezet, mind az űrhajósok védve lesznek a veszélyes napsugárzástól, a hőmérsékletkülönbségektől, és kevésbé valószínű, hogy a bázison mikrometeoroidákba ütköznek.

A mikrometeoroidákhoz: a tábor teteje szénszálból készül, hogy megakadályozza a szerkezet törését vagy deformálódását.

A holdi porral szemben:

- Kint: viseljetek űrruhát és tisztálkodjatok minden alkalommal, amikor belépsz a táborba. - A bázison: lesz egy helyiség, ahol az összes holdi port fel kell szívni, mielőtt bármely más belső térbe belépnétek.

- Életminőség: lesznek hőmérséklet- és páratartalom-szabályozók, valamint növények, amelyek biztosítják a szükséges oxigént.

- Fizikai egészség: edzőgépek és felszerelések állnak majd rendelkezésre, hogy a személyzet fizikai állapota ne romoljon a légköri nyomás hiánya miatt.

- Mentális egészség: lesz néhány általuk választott társasjáték, például sakk vagy kártyajáték.

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

Tudjuk, hogy a Holdon a pólusokon és a krátereikben víz található. Ez utóbbiak úgy tűnik, hogy valamilyen üveg- vagy szemcse alakú holdbuborékokban vannak, így ezek kinyerése a kert öntözéséhez elég bonyolult lenne. A pólusoknál azonban a víz megfagy, ami azt jelenti, hogy egy szűrőrendszerrel és egy másik, folyékonnyá tevő rendszerrel legalább a növények túléléséhez szükséges víz egy részét meg tudnák szerezni. Egy másik hasznosság az elektrolízis lenne: ez a víz bontásából áll, hogy O2-t és H2-t nyerjenek egy áramforrás, egy akkumulátor vagy elem által táplált elektromos áram segítségével, amelyet elektródák kötnek a vízhez. Az oxigén az űrhajósok számára a légkörbe kerülne, vagy a hidrogén, egy másik reakció révén a szén-dioxiddal együtt vizet és metánt kapna. Ez a NASA űrhajósok által jelenleg használt rendszer.

Lehet, hogy holdi homokból nyerték, sőt az is lehet, hogy a föld egy részét a Földről hozták. Szerezzünk egy hajót, amely tartalmazza a szükséges erőforrásokat, amelyek szükségesek mindezen folyamat elvégzéséhez. Szükséges lenne, mint a Földön, komposztot készíteni. Ezért gombákhoz, földigilisztákhoz és bomló baktériumokhoz, valamint a növényi maradványok lebontásáért felelős aktinomycétákhoz folyamodnánk.
Ha már rendelkezik az összes anyaggal és a szükséges feltételekkel ahhoz, hogy ezt végre tudja hajtani, akkor figyelembe kell vennie, hogy mennyi időbe telik a növények növekedése. Mivel kutatási helyzetben vagyunk, célszerű azokat a növényeket ültetni, amelyek nem igényelnek sok időt. Valamint a retket, a salátát, a sárgarépát vagy a metélőhagymát. Ezek normál körülmények között körülbelül egy-két hónap alatt nőnek és hoznak termést.

Ami az energiát illeti, az energiaszerzés lehetséges lehetőségeinek és fajtáinak mérlegelése után a leghatékonyabb a napenergia lenne. A Hold éghajlati viszonyai miatt a napok mindig naposak és hosszabbak, mint egy földi nap, így bőségesen lehetne energiát nyerni. Ezenkívül azt is figyelembe kell vennünk, hogy van néhány olyan helyzet, amikor a Hold órákig napfény nélkül marad (napfogyatkozások és éjszakák, amelyek szintén hosszabbak), ezért szükségünk van egy olyan akkumulátorra, amely elegendő energiát takarít meg ahhoz, hogy a tábor ne maradjon áram nélkül ezekben a pillanatokban; és valamilyen mechanizmusra, amely mindig jelzi a Nap irányát (napraforgók). Ezen kívül a napelemes mezőt a maximális nappali órák biztosítása érdekében olyan területen kell elhelyezni, ahol a nappali órák tovább tartanak (például a Shackleton nevű kráter szélén, a déli póluson), hogy a lehető legtöbb energiát nyerjük.

Amikor arról van szó, hogy a táborunkban oxigénhez jutunk, hogy lélegezzünk, különböző módokat fogunk megkülönböztetni. A legéletképesebb az lesz, hogy néhány növény és alga által termelt oxigén előállításával, amelyeket nem túl nehéz fenntartani, hiszen csak elég vízre és fényre van szükségünk ahhoz, hogy életben tartsuk őket, és ezek könnyen biztosítanának elegendő mennyiségű oxigént, ráadásul táplálékként is szolgálnak, ami két legyet ütnénk egy csapásra.
Az oxigén kinyerésének más módja két különböző folyamat lenne: az elektrolízis, amely a vizet hidrogénre és oxigénre osztja az energia segítségével, de ezek az erőforrások (víz és energia) nem túl bőségesek, és más, fontosabb funkciókhoz szükségesek; így ez nem lenne annyira életképes. Az oxigén előállításának másik módja a regolit (holdi talaj) lenne, amely bőségesen tartalmaz oxigént, de annak kinyerése nem egyszerű feladat, mivel magas hőmérsékletre kell hevíteni, hogy az oxigén felszabaduljon, megszűrődjön és valamilyen módon tárolódjon, így ez sem lenne életképes.

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

Holdtáborunk fő célja a Holdon zajló új anyagok és folyamatok vizsgálata lesz. Ezért a táborunknak van egy laboratóriuma a bázis egyik kupolájában, ahol az űrhajósok által a Holdról gyűjtött anyagok mintáit elemzik majd, hogy megvizsgálják összetételüket és tulajdonságaikat; a végső cél az, hogy a Földön meglévő anyagok jobb alternatíváit találjuk meg, és újakkal helyettesítsük őket.

Írja le a Holdon töltött napot a Holdtábor űrhajós legénységének.

Egy nap a Holdon egy olyan rutinból fog állni, amelyben az űrhajósok felébrednek, együtt reggeliznek, és utána tartanak egy kis megbeszélést, amelyen egyeztetik az egyes párok arra a napra kijelölt munkáját.

Egy házaspár feladata lesz az ételkészítés és az előző nap történtek kivizsgálásának feljegyzése, valamint a táboron belüli mindennapi élet. Ők végzik a vízgyűjtést, gondozzák a kertet, takarítják a tábort stb.

A másik pár kimegy, hogy nyomozzon. Megállapodnak egy órában, amikor visszatérnek a táborba. Így kétnaponta (azokon a napokon, amikor nem mennek ki) elmesélik, mi történt.

A párok váltják egymást, és az egyik nap az egyik pár kimegy a szabadba, a következő nap pedig bent marad a táborban, akárcsak a másik pár, amelyik az elsőnek az ellenkezőjét teszi. Ezek kommunikálni fognak egymással, amikor az egyik kint van térbeli telemetriával, így az egyik pár tájékoztatni tudja a többieket az időpontról, hogy a megbeszélt időpontban megérkezzenek, valamint vészhelyzet esetén jelenteni tudjanak.

Minden pár saját vizsgálatot folytat. Az egyik páros a napszél nagyenergiájú részecskéit, a másik pedig az űr kozmikus sugárzását fogja vizsgálni. Ehhez mintákat kell majd venniük és laboratóriumban elemezniük, amelyekből aztán következtetéseket vonnak le, és mindezt le is írják.



← Minden projekt