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: Hold telepesek

Tudor Vianu Nemzeti Számítástechnikai Középiskola  Bukarest    Románia 15

Külső nézegető a 3d projekthez

A projekt leírása

Holdtáborunkat úgy terveztük, hogy az emberiség első települése legyen, amely a Hold jövőbeli felfedezésének kapuja. Bázisunk kialakítása tudományos célokra lett kiválasztva, nem hagyva sok helyet másnak.. A történelem során a gyarmatosítás három fő fázisban zajlott. Szerencsére az első fázis már lezárult, mivel az emberek már jártak a Műholdon. A mi bázisunk a második fázis része, amelyben az emberek egy olyan előőrsöt hoztak létre, amely még mindig nagyon függ a Földtől. Ebben a fázisban kutatást és infrastruktúrát kell kiépíteni, hogy az égitestet felkészítsék a végső fázisra, amelyben a kolónia, immár teljesen függetlenedve a Földtől, önállóvá válik. Mindezeket a fázisokat a gyarmatosítás korszakában láthattuk a Földön, amikor az egész Újvilágot az európai hatalmak építették fel, hasonló módon, mint ahogyan a Holdat is fel fogják építeni.

Összefoglalva, bázisunk a Hold kolonizációjának második szakaszának első lépése, így az űrkutatás és az emberi fejlődés új korszakának kezdete.

Hol szeretnéd felépíteni a Holdtáborodat?

Amikor arról volt szó, hogy hol legyen a bázisunk, azonnal egy olyan helyre gondoltunk, ahol a közelben van jeges víz. Tudományos kutatásaink során arra a következtetésre jutottunk, hogy a bázisunknak közvetlenül egy sarki kráter mellett kell lennie. A legjobb jelöltünk a Clavius, a Hold déli féltekéjén található egyik legnagyobb, a Földről látható kráter. Mivel a felszínén jeges vizet fedeztek fel, esély lehet arra, hogy a víz az egész holdfelszínen eloszlik, és nem csak a hideg, árnyékos helyekre korlátozódik. A Clavius mellé kerülve legénységünknek lehetősége lesz ezt a hipotézist tesztelni.

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

A Hold a Föld egyetlen műholdja. Projektünk kihasználja minden erőforrását, miközben a költségeket alacsonyan tartjuk, és az űrhajósok életkörülményei jók.

Először is, a költségek csökkentése érdekében az alapot modulárisan alakítottuk ki, hogy gyorsan felépíthető és könnyen cserélhető legyen. Kupoláink alapja az ötszögek, háromszögekből állnak, amelyeket a Földön előre össze lehet gyártani. Az egyik helyiségből a másikba vezető folyosók hosszú fémlemezekből készültek, amelyeket szintén a Földről lehet hozni.

Másodszor, az építés után a bázisunkat egy regolitréteg fogja borítani, amely megvédi az egész bázist a sugárzástól és a kis meteoritoktól. A kifelé vezető alagutak sugárzásgátló réteget fognak tartalmazni.

A minőség és az ár arányát szem előtt tartva a tervezés során lehetőség szerint ugyanazokat a bútorokat használjuk.

A terv továbbá egy méteres alapozást tartalmaz, hogy stabilizálja a szerkezetet, és megvédje az alapot a meteoritok becsapódása által okozott esetleges földrengésektől.

Az építkezést kizárólag robotok végzik majd, mivel az emberi munkaerő sokkal drágább és sokkal kevésbé hatékony, ezért az építkezés első szakaszaiban az emberek még csak meg sem érkeznek a helyszínre.

Összefoglalva, bázisunk költséghatékony és könnyen megépíthető lesz, miközben megőrzi magas minőségét és rövid építési idejét.

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

Az építés korai szakaszában az emberek még nem is lesznek a Holdon, így az építés közbeni sérülés veszélye teljesen kizárt. Mivel a bázis belsejét regolitréteg borítja, a sugárzás nem okoz majd problémát. A bázisból kivezető folyosók is sugárvédelmi réteggel vannak ellátva, így azok is sugárzásbiztosak. A regolitréteg nem csak a sugárzás ellen nyújt majd védelmet, hanem megvédi az űrhajósokat a Hold felszínére becsapódó apró meteoritoktól is. Tervünk tartalmaz egy személyzeti rovert is, amely megvédi a legénységet és lerövidíti az utazásokat a különböző tudományos küldetések során. 

Összefoglalva, a fent említett okok miatt a bázisunkat úgy terveztük, hogy megvédje a legénységet a Holdon felmerülő összes veszélytől.

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

A bázisunk vízzel való ellátása nem lesz könnyű feladat, egy bányászati felszereléssel ellátott rovert fogunk küldeni, hogy eltávolítsa a műholdak pólusainál található kráterekben lévő jeget. Egy forró és nagy teljesítményű eszközzel fogunk ásni a Hold felszínén. Ezután a jeget a bázisra visszük, ahol napenergia segítségével megolvasztjuk. Az összegyűjtött vizet kiszűrjük a többi részecskétől, így ihatóvá téve azt. Emellett számos újrahasznosítható vízforrás, például vizelet és higiéniai víz fordul elő az alapítványnál. A víz tisztításához először egy algafajt fogunk használni. Ez a módszer a NASA által létrehozott "Forward Osmosis Concentration" technikával kombinálva biztosítja, hogy a víz újra iható legyen. Ez a módszer egy félig áteresztő membrán használatából áll, amely elválasztja a sós vizet és a nagy szerves molekulákat az ivóvízből.

Az építkezés korai szakaszában a szükséges élelmiszer-ellátás biztosítása érdekében bázisunk szinte mindent a Földről fog importálni. A bázis egy élelmiszerkupolának ad otthont, amelyben a növényeket polcszerű körülmények között termesztik majd, pontosan úgy, mint a vertikális farmokon, amelyek az energiatakarékosság és a költséghatékonyság miatt kezdenek népszerűvé válni a Földön. A kis növényeket úgy fogják betakarítani, hogy csak a szükséges hullámhosszakat használják fel a növekedésükhöz. A friss élelmiszerek termesztésének ez a módja ráadásul megkönnyíti a víztakarékosságot, és frissességet hoz az űrhajósok étrendjébe. A kupola egy algamedencét is tartalmazni fog, amely élelmet és oxigént biztosít bázisunk számára, miközben biztosítja, hogy semmilyen hasznos tápanyag ne vesszen kárba. Azonban nem minden élelmiszert a mi élelmiszer-tenyésztő kamránkból fogunk biztosítani, az ISS-en használthoz hasonló csomagolt élelmiszereket fogunk importálni, hogy biztosak lehessünk a szükséges vitaminok és ásványi anyagok biztosításában.

A bázis és a különböző bővítményei működtetéséhez szükséges energiamennyiség megszerzéséhez úgy gondoltuk, hogy a legegyszerűbb és legolcsóbb megoldás a napenergia és az akkumulátorok kombinációja, amely lehetővé teszi a bázis működését a holdi éjszaka alatt. Figyelembe véve, hogy a napenergia az egyetlen módja az energiabeszerzésnek, úgy gondoltuk, hogy körülbelül 250 napelem, amelyből 50 tartalék, elegendő lesz a bázis nappali és éjszakai áramellátásához. 100 panel elegendő lesz a szükséges energia fenntartására nappal, míg a másik 100 az akkumulátorokat tölti fel az éjszakai üzemmódra való felkészüléshez. Összefoglalva úgy gondoljuk, hogy ez egy olcsó módja annak, hogy a táborunkat éjjel-nappal teljesen működőképesen tartsuk fenn.

Két szakaszból álló tervvel biztosítjuk, hogy a levegő belélegezhető legyen. Az első fázis a bázisunk első napjaira vonatkozik. Ebben az időszakban a levegőt a Föld biztosítja. Ezen kívül sűrített H2-t is szállítunk a jövőbeli folyamatokhoz. A második fázis kihasználja a holdi regolit 41-45 százalékos O2-tartalmát. A regolitban található oxidokat a Földről szállított H2-vel kombinálva, miközben mindezt 950°C körüli hőmérsékletre melegítjük, kémiai reakciót fogunk végrehajtani, amely során víz és más fémötvözetek keletkeznek, amelyeket az építkezésben felhasználhatunk. Továbbá a vizet elektrolízissel elektrolizáljuk, hogy O2-t és H2-t nyerjünk, amelyet végül újrahasznosítunk, hogy a jövőben szükséges O2-t előállítsuk. Ami az N2-t illeti, a jelenlegi kutatások szerint a Hold talajának összetétele csekély, ami végső soron arra kényszeríti bázisunkat, hogy a Földről importálja.

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

Kizárólag tudományos céllal választottuk a tervezést, mivel a bázis csak 4 fős legénységet képes ellátni. Ez az építmény csak tudósokat fog fogadni, akik a jövőbeni nagyobb bázisok infrastruktúráját fogják létrehozni, valamint a holdi kőzetek összetételét fogják tanulmányozni. Az O2 előállításából származó fémötvözetek felhasználásával a bázisunk képes lesz saját anyagokat előállítani. Ha a Földön ritkán előforduló ásványi anyagokban gazdag területeket fedeznek fel, olcsóbb lehet a Holdon a roverekkel való kitermelésük, ami végső soron több finanszírozást és érdeklődést hoz majd az űrkutatás iránt. Mivel bázisunk könnyen bővíthető, egy olyan komplex struktúra kezdete is lehet, amely nem csak tudományos célokra lesz képes az emberi élet fenntartására. A turizmus nagyon jó jelölt erre, az így elérhető hatalmas pénzösszegek miatt.

Írja le a Holdon töltött napot a Holdtábor űrhajós legénységének.

A bázison való tartózkodásuk alatt a legénységnek nagyon intenzív menetrendet kell követnie annak érdekében, hogy a bázis működőképes maradjon. 

Először is, mielőtt nekilátnának a feladatoknak, először is lesz idejük a reggeli rutinjukra (fogmosás, zuhanyzás, vitamin- és ásványi anyag pótlás stb.). A reggeli elfogyasztása előtt edzeni fognak az edzőteremben, hogy a kisebb gravitációs vonzás okozta csontkárosodást a minimálisra csökkentsék. A reggelit a konyhakupolában szolgálják fel, amely friss ételeket és a raktárból származó űrhajós ételeket tartalmaz.  

Másodszor, két fő munkaidőszak lesz, egy ebéd előtt és egy ebéd és vacsora között. Ezekben az időszakokban a legénységünk roveres bányászatot, kutatást és távoli küldetéseket fog végezni a bázisról. A kőzetösszetétel-vizsgálatokat a kutatási modul mikroszkópjaival fogják végezni. A távoli küldetéseket a személyzeti roverek segítségével végzik, amelyek több oxigén utántöltő csővel rendelkeznek. A bányászat a bányászroverekkel a bázisról távolról, a roverek irányításától távolról, a sokféle érzékelővel felszerelt speciális roverek segítségével fog történni. Fontos, hogy a roverek bányászata és a küldetések reggel történjenek, a feladatok összetettsége miatt, amelyek a legénység teljes figyelmét és koncentrációját igénylik. 

Az ebédet a konyhakupolában szolgálják fel, majd egy kis szabadidő következik. A feladatok közvetlenül ezután kezdődnek, a rover karbantartásával és a növények betakarításával (csak az erre alkalmas növények). A napelemek és a víz- és oxigénrendszer is ellenőrzésre kerül, hogy kiderüljön, kell-e valamilyen alkatrészt eltávolítani vagy kicserélni. Ez a karbantartási ellenőrzés nagyon fontos, hogy a bázis üzemképes legyen. 

Vacsora előtt ugyanúgy lesz idő az edzőteremben edzeni, mint reggel. Vacsora után már csak szabadidő lesz, valamint egy időszak, amikor a családokkal lehet otthon találkozni. A közös helyiségünkben lesznek családi játékok a szórakoztató délutánokhoz, könyvek az olvasáshoz és a tanuláshoz, egy sakktábla, valamint egy tévé az űrhajósok kedvenc tévéműsoraival és filmjeivel.  

Havonta egyszer egészségügyi ellenőrzésre is sor kerül a személyzet munkaképességének ellenőrzése érdekében. 

Összefoglalva, a legénységünk időbeosztása tele lesz tevékenységekkel és feladatokkal, amelyek lefedik a bázis fenntartásához szükséges összes munkát.



← Minden projekt