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: Helenborough tábor

Nidderdale High School & Community College  Pately híd    Egyesült Királyság 15

Külső nézegető a 3d projekthez

A projekt leírása

A holdi élőhelyünket úgy terveztük, hogy az első hosszú távú emberi kolónia legyen a Holdon, amely kiindulópontként szolgál a további kolonizációhoz és a Hold erőforrásainak emberi hasznosításához.

 

Elsődleges céljai a következők:

  1. A holdi geológia, a holdi gravitáció és más, a Holdra jellemző területek kutatása.
  2. Hosszú távú emberi jelenlét kialakítása a Holdon.
  3. Üzemanyag előállítása a Naprendszer további felfedezéséhez.

 

A Holdon egy kolónia létrehozása monumentális eredmény lenne az emberiség számára, és mérnökök, tudósok és űrhajósok új generációját inspirálná arra, hogy az emberiség fáklyáját új világokba vigyék.

A Habitat a Hold további emberi fejlesztésének és erőforrásainak kiaknázásának alapjául szolgálna.

Hol szeretnéd felépíteni a Holdtáborodat?

Úgy döntöttünk, hogy az élőhelyünket a Schrodinger-kráterben építjük fel. Azért választottuk ezt a helyet, mert rengeteg lávacsővel és viszonylag sík felszínnel rendelkezik a belső gyűrűn belül; ami jó a jövőbeli fejlesztésekhez a felszínen.

 

Közel van a déli pólushoz és a Shackleton-kráterhez is. Előnyös lenne a bázist a pólusok közelében építeni, mivel ott vélhetően jég van, amelyet hasznosítható vízzé lehet feldolgozni.

 

A Schrodinger-kráter egyike azon kevés helyeknek a Holdon, amely a közelmúltbeli geológiai tevékenység jeleit mutatja, ez nagyszerű lehetőség a Hold geológiai összetételének és fejlődésének további kutatására. A Schrodinger-kráter felszíne alatt lávacsövek húzódnak, amelyek természetes földalatti területet biztosíthatnak a bázisépítéshez. Ez azért előnyös, mert a bázis föld alatti építése védelmet nyújt a napsugárzástól és a mikrometeoritoktól.

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

A tábor légmentes ajtókkal elválasztott egységes modulokból épül. Ez megkönnyíti a bázis építését és karbantartását. A bázis moduláris, ami azt is jelenti, hogy a bővítés viszonylag könnyen elvégezhető.

 

Az élőhely falait a Földről szállított, egyenletes, téglalap alakú titánpanelekből építik. Ezeket a paneleket elektronhegesztési technikával hegesztik össze. Az elektronhegesztés előnyös más hegesztési módszerekkel szemben, mivel nem igényel gázokat, és vákuumban működik. A tető hasonló módon, de háromszög alakú panelekből készül. Az alapokat titángerendákból, a padlót pedig egységes alumíniumlemezekből építik.

 

Néhány nagyobb modult, például az aeroponikai öblöket felfújható modulokból kell építeni. Ennek az az oka, hogy ilyen méretű alapmodulokat nagyon nehéz lenne a Holdra szállítani. A falak több rétegűek lesznek a biztonság érdekében. Minden egyes réteg külön érzékelőkkel lesz ellátva, hogy a nyomást nyomon lehessen követni, és a szivárgásokat még azelőtt észre lehessen venni, mielőtt azok megnőnének. A falakat acéloszlopok fogják alátámasztani.

A felfújható modulok használata megkönnyíti a szállítást és az építést is. Az egyetlen probléma az, hogy ezek a modulok biztonsági okokból nem használhatók fő bázistérként.

 

A nehézgépeket a helyszínen kell összeszerelni. A nagyméretű belső berendezéseket a telepesek a bázison belülre viszik az összeszerelés előtt, hogy elkerüljék a berendezések légzsilipeken keresztül történő mozgatásával járó esetleges komplikációkat. A belső berendezéseket akkor szerelik össze, amikor a bázis teljesen nyomás alatt van.

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

Az élőhelyet a sugárzástól és a mikrometeoritoktól való védelem érdekében egy lávacsőben építik meg. A bázis egyes részeit légmentes ajtók választják el egymástól, így a többi terület védve van, ha valamelyik rekeszben meghibásodik a nyomáskiegyenlítés. Az élőhelynek van egy orvosi részlege műtővel. A lakosok vészhelyzet esetén egy felszíni előőrsre evakuálhatók.  

 

Az élőhely életfenntartó rendszere képes az egyes rekeszek légáramlását külön-külön szabályozni. Erre azért van szükség, hogy ha a bázis egyik részében vészhelyzet van, a működő részek továbbra is működni tudjanak anélkül, hogy a szellőzőrendszer veszélyt jelentene.

 

Az élőhely tűzoltórendszerrel is fel van szerelve. Ha tüzet észlelnek, a létfenntartó rendszer argongázzal eláraszthatja a rekeszt, hogy csökkentse az oxigénkoncentrációt és eloltja a tüzet. Ez nem károsítja az érzékeny berendezéseket. A lakóknak előzetesen ki kell üríteniük a helyiséget.

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

Egy neutronspektrométerrel felszerelt műhold segítségével felméréseket végeznek, hogy megtalálják a jég kitermelésére alkalmas helyet. Amint a helyszínt megtalálták, az ESA prospektív rendszere leszáll, és megkezdi a jég begyűjtését. A jeget egy rakétával szállítják majd a kitermelés helyszínéről a bázisra, ahol feldolgozzák. A jeget ezután tartályokban tárolják, ahol a napsugárzás hatására megolvad. Elektrolízis és egy nyomás alatt álló rendszer segítségével oxigént és hidrogént állítanak elő, amelyet rakétaüzemanyagként, légzőlevegőként és a hidrogén üzemanyagcellák üzemanyagaként használnak majd fel.

Az élelmiszertermeléshez aeroponikus rendszert fogunk használni a növénytermesztéshez. Az aeroponika előnyös más növénytermesztési módszerekkel szemben, mivel nem igényel talajt, és a hidroponikához képest kevesebb vizet használ.
A szóját a fehérjék és zsírok, a kelkáposztát a K-, C-, E- és kalcium-vitamin miatt termesztik. A burgonyát a szénhidrátok és az A-vitamin miatt termesztik.
Néhány nem romlandó élelmiszert a Földről fognak szállítani, mivel egy ekkora bázison lehetetlen mindent helyben előállítani, amire szükség van. Az űrhajósok naponta vitaminpótlást is szednek majd, hogy garantáltan ne alakuljon ki vitaminhiány.

Az elektromos áramot a nap folyamán különböző módszerekkel termelik és tárolják.

Amikor holdnap van, a napelemek segítségével áramot termelnek. Az elektrolízis nappal hidrogént és oxigént fog előállítani. A hidrogén- és oxigéngázt a hidrogén üzemanyagcellák használatára tárolják, mivel a napelemek éjszaka nem tudnak működni.

Az elektrolízisberendezéseket csak napközben működtetik, hogy elkerüljék a hidrogénhiányt. Ennek oka, hogy az üzemanyagcellák hidrogénjének előállítása több energiát igényel, mint az üzemanyagcellákban a hidrogénből felszabaduló energia.

Kezdetben az oxigénforrásokat a Földről kell importálni. Rövid idő elteltével a víz elektrolízise révén megkezdődhet az oxigén helyi előállítása. A növények helyben történő termesztése hozzájárul a levegőminőség javításához. A levegő keringetése egy olyan, az egész bázist átfogó szellőztető rendszerrel történik, amely biztosítja, hogy a szén-dioxid kiszűrődjön a levegőből, és ne okozzon veszélyes felhalmozódást. Nitrogénre vagy más hasonló inert gázra van szükség hígítószerként, hogy az élőhely légköre ne legyen veszélyesen oxigéndús. A hígítószereket a Földről kell importálni.

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

A Helen Sharman űrhajósról elnevezett Helenborough tábor elsősorban a Hold tudományos tanulmányozására és felfedezésére fog összpontosítani. Értékes tudományos felfedezésekkel szolgálna, nemcsak az ESA, hanem a nemzetközi együttműködők számára is. A táborban zajló hosszú távú küldetések során értékes tapasztalatokat is szerezhetnének. Ezek a tapasztalatok felbecsülhetetlen értékűek lennének azok számára, akik azon dolgoznak, hogy az első embereket a Marsra és más égitestekre juttassák.

 

Ez a küldetés természeténél fogva kockázatos, így a korai szakaszban nem lesz turisztikai lehetőség. A jövőben azonban lehetőség nyílhat néhány civil látogatásra, hasonlóan az ISS korábbi fizetős látogatásaihoz.

 

Lehetőségek nyílhatnak a bázis kereskedelmi célú bővítésére is, pl. kereskedelmi célú űrhajók leszállása és üzemanyaggal való feltöltése a Marsra és azon túlra vezető úton, vagy esetleg a Holdon talált ritka anyagok exportja. Ezeket a küldetéseket azonban gondosan fel kell mérni és előzetesen meg kell tervezni.

Írja le a Holdon töltött napot a Holdtábor űrhajós legénységének.

Közép-európai idő szerint reggel 7 órakor ébred a nappali műszak. A közép-európai időre azért esett a választás, mert az ESOC (Európai Űrműveleti Központ) ezt az időzónát használja, és ez az az időzóna, amelyhez a legtöbb ESA-űrhajós igazodik.

Miután felkeltek, felöltöznek, és használják a mosdót, majd reggeliznek, mielőtt elkezdenék a műszakjukat. A személyzet 2 órás műszakokban dolgozik, amelyeket négyóránként pihenőszünetek választanak el egymástól.

A fő élőhelyen belül dolgozó személyzet a kritikus rendszereket, például a létfenntartást és az áramellátást is felügyeli. Minden űrhajós napi 12 órát lesz szolgálatban, de ez nem lesz állandó munka, hanem pihenőszüneteket és ebédszünetet tartanak, hogy ne legyenek túlhajszolva. Forgó alvási rendet alkalmaznak majd, hogy legalább 2 lakos, akik közül az egyik rendszerspecialista lesz, mindig ébren legyen. Ez biztosítja, hogy minden rendszert folyamatosan megfigyeljenek, és szükség esetén bármikor elvégezhető legyen a nem tervezett karbantartás.

Az élőhelyen van egy tornaterem két ellenállásos edzőgéppel, amelyek a gravitáció helyett mechanizmusokat használnak ellenállásként. Az egyik egy evezőgép, amelyet a felsőtest erejének és izomtömegének fenntartására használnak, a másik gép egy edzőkerékpár, amelyet a szív- és érrendszeri és aerob kondíció, valamint az erő fenntartására és a csont- és izomsorvadás megelőzésére használnak. A lakosok mindegyike rendelkezik majd egy kijelölt időponttal, amikor hozzáférhet a tornateremben található edzőeszközökhöz. Ez elengedhetetlen ahhoz, hogy izmaik és csontozatuk ne épüljön le az alacsonyabb gravitáció miatt.

A szabadidő alatt a lakosok hozzáférhetnek saját laptopjaikhoz, amelyek mindegyike 500 GB személyes adathordozóval rendelkezik.

A műszakváltások közötti átfedések során a lakosoknak lesz idejük csapatépítő tevékenységekre, hogy fokozzák a morált és az együttműködést. Ez idő alatt közösen főznek és fogyasztják el az esti vacsorát/reggelit. A műszakvezetők eligazítást tartanak, hogy megbizonyosodjanak arról, hogy minden szükséges információt átadnak a következő műszaknak, és hogy hivatalosan is bejegyzik a napi műszak nyitását/zárását a küldetési naplókba.



← Minden projekt