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: Cebullion

Liceum Ogólnokształcące COGITO  Zgorzelec    Lengyelország 14 éves vagy fiatalabb, 16, 18 éves

Külső nézegető a 3d projekthez

A projekt leírása

Bázisunk a Shackleton-kráter alján van, a Hold déli pólusának közelében. Egy felfújható, Kevlar 29-ből készült gömb alakú kupolából fog állni, amelynek egyik felét a holdfelszínbe temetjük, a másik felét pedig regolittal fedjük be. A következő rész egy holdi téglából készült boltív lesz, amely garázsként és a bázison kívüli, ugyanakkor a sugárzástól védett térként fog működni. Bázisunk célja a Hold tanulmányozása a körülöttünk lévő világ jobb megértése érdekében, az ember hosszú távú űrbeli tartózkodásának hatásainak ellenőrzése, valamint a He-3 kinyerésének lehetőségeinek vizsgálata a holdi regolitból. A bázisnak a lehető legkönnyebbnek kell lennie, ezért a kupolák (gömbök) felfújtak lesznek, a tervezett garázs pedig kizárólag a Hold anyagaiból készül majd. A bázis 4 űrhajósnak ad majd otthont, és öt emeletből áll majd. Minden egyes emeletnek más-más funkciója lesz. A bázis belsejét úgy fogják kialakítani, hogy az űrhajósok a lehető legnagyobb pszichológiai kényelmet élvezhessék, ugyanakkor a lehető legkisebb legyen a Földről küldött tömeg, pl. fára stilizált műanyag. A jövőben a bázisnak önellátónak kell lennie, ennek érdekében a bázis könnyen bővíthető (a Hold felszínén már lévő roverek segítségével) több hidrokultúrával rendelkező szegmensekkel.

Hol szeretnéd felépíteni a Holdtáborodat?

Azt tervezzük, hogy a Hold déli pólusán, a Shackelton becsapódási kráterben építünk egy bázist. Mivel a Hold pályája csak 5 fokban dől el az ekliptikától, ennek a kráternek a belseje örök sötétségben van, aminek köszönhetően az űrhajósokat a kráterek árnyéka megvédi majd a kozmikus sugárzástól és a radikális hőmérsékletváltozásoktól. Ráadásul az árnyékos kráterben jég formájában víz is található. A kráter belsejében lévő nagy sík terület nagyon hasznos leszállóhelyek, jövőbeli utak és a bázis bővítése szempontjából. A kráter pereme mentén lévő csúcsokat szinte folyamatosan megvilágítja a napfény, minden holdkörüli pályából körülbelül 80-90%-et a Napnak kitéve tölt, így képesek vagyunk egy naperőművet létrehozni, amely folyamatosan ellátja a bázist elektromos árammal.

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

Az első szakaszban kétféle rover kerül a Hold felszínére. Az egyiket a felszín feltárására, a másikat pedig a regolittal való kiegyenlítésre/nyomtatásra. A kotrógépek gondoskodnak majd a felfújható bázis számára egy gödör kiásásáról, vagy az egyik kisebb kráter kiigazításáról, hogy beférjen a gömbszerkezetek alá. Ezzel egyidejűleg megkezdődik az ív (garázs) építése. A boltív speciális napnyomtatókban kiégetett holdi regolit téglákból fog épülni. Ezeket a téglákat úgy helyezik majd a felfújható felületre, hogy azok egy támasztó ívet képezzenek (úgy működnek, mint a római vízvezetékek). Amikor az összes téglát leraktuk, a felfújt felületet eltávolítjuk, így a boltív alatt nagy tér marad, amelyet szabadon használhatunk. A boltív alatti terepszintet is lecsökkentjük, hogy növeljük a rendelkezésünkre álló helyet. Maga a talapzat kevlár 29-ből készül majd, és egy kiásott félkörívben helyezzük el, majd felfújjuk, hogy kitöltse a gödör teljes terét. A gömböt úgy helyezzük el, hogy az alapot (lakórészt) elhagyva azonnal belépjünk az ívbe. Az építés következő szakaszában a bázist és az ívet egy regolit réteggel temetik be a sugárzás elleni védelem érdekében. Ezeket egy nyomtatóval ellátott roverrel fogják betemetni, amely lassan, rétegről rétegre rakja le a védőszerkezetet. A mozgó nyomtatókat a korábban szükséges ásó kotrógépek segítik majd.

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

A Hold felszínén a legnagyobb veszélyt a kozmikus sugárzás és a mikrometeoritok jelentik. Az első biztonsági elem maga a bázis elhelyezkedése, amely egy mély kráterben lesz. A védelem következő lépcsője a lakótér és a garázs vastag regolitrétege. A bázist úgy tervezték, hogy az űrhajósok minél kisebb eséllyel legyenek kitéve a sugárzásnak, így amikor elhagyják a lakóteret, a nagy garázstető azonnal megvédi őket. A garázs egy olyan hely, ahol űrhajósaink olyan munkákat végezhetnek majd, amelyekhez sok hely kell, vagy amelyeket a bázison kívül kell elvégezniük, pl. a roverek karbantartása, a Földről érkező készletek kicsomagolása. Vészhelyzetben űrhajósaink a bázis legalsó szintjére ereszkednek le, ahol a legjobban védve vannak a sugárzástól. A napkitöréseket az űrhajósok maximális biztonsága érdekében figyelemmel kell kísérni.

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

A Shackleton-kráter belsejében a legénység jég formájában találhat vizet. Ahhoz, hogy ivóvízhez jég kell olvasztani. A vizet egy vízfeldolgozó üzemben kell előkészíteni, mert a víz szennyezett lehet. A többi vízfeldolgozó üzem feladatai közé tartozik a víz ellenőrzése és a becsült vízmennyiség biztosítása. Ez segít a bázisellátás irányításában. A vizeletből és a bázis légköréből újrahasznosítják a vizet, ennek köszönhetően a vízkörforgás bezárul és szinte az összes víz újra felhasználható lesz.

A bázis létrehozásának kezdetén az élelmet a földi szolgáltatások biztosítják. Bár idővel a bázison megtermelt élelmiszer mennyiségét növelni kell az önellátás elérése érdekében. Az élelmiszerforrás a bázis fedélzetén található hidroponikus növények. Ennek a megoldásnak az előnye a rendelkezésre álló növények nagy választéka. Ezeket kifejezetten az űrhajósok speciális étrendjéhez lehet kiválasztani, hogy biztosítsák számukra a szükséges tápértéket. A bázist rovarfarmokkal is felszerelik, ahol rovarokat tartanak majd, hogy változatosabbá tegyék a legénység étrendjét, és könnyen karbantartható fehérjeforrást adjanak hozzá. Az étrend összetételét a földi dietetikusokkal fogják egyeztetni, hogy az étrendet a legénység igényeihez igazítsák. Ezáltal az űrhajósok egészségesek maradnak.

Az elektromos áramot főként napelemekből nyerik majd. A paneleket a kráter tetején helyezik el, ahol szinte mindig világítanak (mivel a kráter a déli póluson van), és egy kábellel csatlakoznak az alaphoz, amelyet a roverek teljes hosszában regolitréteggel borítanak (a mikrometeoroidok elleni védelem érdekében) . Az olyan eszközöket, mint a roverek, radioizotópos termoelektromos generátorok fogják táplálni (főleg azokat a rovereket, amelyeket a napenergia-farm megépítése előtt helyeztek el). A holdi éjszakán az energiát akkumulátorokból nyerjük; a bányászjármű által felhalmozott hidrogénből és a víz elektrolízisével előállított hidrogénből, ha túl sok energiánk van (pl. napközben a napelemekből).

A levegő az LSS (Life Support System) lényeges része. A levegő főleg oxigénből és nitrogénből áll, arányuknak a lehető legjobban hasonlítania kell a földi légkörhöz. A légkeverék arányainak megtartása érdekében a bázis érzékelőkkel lesz felszerelve, amelyek mérik és korrigálják a bázis légkörének összetételét. Kezdetben a levegőt a Földről szállítják. A következő lépésekben a bázis a levegőt vízelektrolízisből állítja elő. Az életfenntartó rendszer nemcsak oxigént fog szolgáltatni és szén-dioxidot távolít el a bázis légköréből, hanem megakadályozza az olyan gázok felhalmozódását is, mint az ammónia és az aceton, amelyeket az emberek kis mennyiségben bocsátanak ki.

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

Bázisunk célja a Hold tanulmányozása, hogy ellenőrizzük az ember hosszú távú űrbeli tartózkodásának hatásait, valamint a ritka héliumizotóp (He-3) felszínről történő kinyerésének lehetőségét. A hélium-3 a jövő potenciális üzemanyaga, amelyet fejlett fúziós reaktorokban lehet felhasználni a földi áramtermeléshez. Ezt az izotópot egy holdi bányászati járművel fogjuk kitermelni. A jármű a holdi regolitot kitermeli és feldolgozza, miközben lassan halad a holdi talajon egy kijelölt útvonalon. Egy bányajármű egy év alatt körülbelül 66 kg He-3-at tud kinyerni. Csak holdi napokon működik, mert sok energiára van szüksége, amelyet bázisunk a Napból nyer. A jármű számos kémiai vegyületet nyer a regolitból, köztük H2O-t (közvetlen felhasználásra a bázison) és H2-t (mint energiatárolót a holdfényes éjszakán).

Írja le a Holdon töltött napot a Holdtábor űrhajós legénységének.

Az űrhajós napja a reggeli WC-vel kezdődik. Ez idő alatt használhatja bázisunk gazdag higiéniai létesítményeit. Így tisztán és felfrissülve kezdheti meg a munkát. Napi feladatai közé tartozik a bázis ellenőrzése az esetleges hibák, pl. szivárgások szempontjából, majd ezt követően megkezdheti munkáját az éppen akkor kijelölt tudományos kutatáson. Következő feladatai közé tartozik majd a hiányzó műszaki és tudományos dokumentáció kiegészítése, ami lehetővé teszi a bázis hatékony működését, és megkönnyíti a jövőbeni javításokat és fejlesztéseket. A legénység feladatai közé tartozik majd a bázison termesztett élelmiszerekről való gondoskodás is. Gondoskodni a növények állapotáról, ültetéséről és fogyasztásra való előkészítéséről. Másrészt a rovarfarmokon a tápoldatot kell pótolni, ami lehetővé teszi, hogy az űrhajósok étrendje megfelelően kiegyensúlyozott legyen, és a legénység friss élelemhez jusson. A szünetekben az űrhajósok a bázison egy erre a célra kialakított térben pihenhetnek majd. Emellett étkezni és a bázis felső szintjén lévő edzőtermet is használhatja majd. Ez lehetővé teszi számára, hogy a csökkentett gravitációs körülmények között is megőrizze a megfelelő formáját és kondícióját. A tartózkodás alatt kötelező lesz az egészségi állapotának ellenőrzése is, hogy ellensúlyozni lehessen a földön kívüli tartózkodás esetleges nemkívánatos hatásait. A legénység beosztása rendszertelen lesz, mivel a legénység feladatai nem lesznek napról napra hasonlóak. A legénység számos területen fog tudományos kísérleteket végezni, többek között a Hold geológiai szerkezetével, az alacsony gravitáció hatásával, a He-3 kinyerésének lehetőségével a felszínről, a napszél tanulmányozásával stb. kapcsolatban. A telepesek rendelkezésére áll majd egy 3D nyomtató is. Ez lehetővé teszi majd, hogy valós időben nyomtassák ki a szükséges eszközöket és tárgyakat. A működéshez nagyon fontosak lesznek a legénységi űrséták. Ez segíteni fog a bázis és a bázison kívüli infrastruktúra karbantartásában, mint például a tartályok, bányászrobotok és fotovoltaikus panelek. A legénység munkálatainak nagy része a tető alatt fog zajlani, hogy megvédjék őket a sugárzástól. Az első űrhajósok számára a fő feladat a letelepedés, a technológia ellenőrzése és a kutatás lesz. A He-3-on végzett kutatások ösztönözhetik a befektetőket, akiknek köszönhetően a következő küldetésekkel csak bővíteni fogjuk településünket, hogy a Hold legyen az új otthonunk.



← Minden projekt