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: Hatszögletű

DLR_School_Lab TU Dresden  Drezda    Németország 15, 16

Külső nézegető a 3d projekthez

A projekt leírása

A Holdtábor úgy néz ki, mint egy kereszt. A Holdtábor minden része kapcsolatban áll a központtal, így a tábor minden pontja elérhető a tábor bármely más pontjáról. Így az űrhajósoknak nem kell olyan gyakran elhagyniuk a Holdtábor belsejét. Emellett kevesebbet kell gyalogolniuk, hogy eljussanak A pontból B pontba, mintha a Holdtábor egy egyenes vonal lenne. A tábor egy alvó- és étkezőhelyiségből, a tábort a Hold külsejével összekötő kettős ajtórendszerből, egy tudományos részlegből, egy üvegházból, egy műhelyből, egy rádióhullámok mérésére szolgáló berendezésből, valamint egy fotovoltaikus és szolárhő kombinációból áll.

Hol szeretnéd felépíteni a Holdtáborodat?

A tábort a Hold ellentétes oldalán építenék fel, hogy a Földről érkező rádióhullámok által nem zavart rádióhullámokat fogjon be [1]. A tábornak azt a részét, ahol a legénység lakik, optimális esetben biztonságos környezetben, kráterben építenék, hogy védve legyen az üstökösöktől és egyéb, az űrből érkező dolgoktól [2]. A Hold pólusainál nagy kráterek találhatók [2]. Még előnyösebb egy póluson letelepedni, mert ott viszonylag nagy mennyiségű holdi jég van [3], amelyet először meg lehet vizsgálni, és később üzemanyagcellákhoz [4] vagy hidrogén előállításához [5] lehet felhasználni.

[1] Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt: Erde und Mond. 2020. p. 103. URL: https://www.dlr.de/next/Portaldata/69/Resources/downloads/ErdeMond_05_gesamt150dpi.pdf [elérés: 20.04.2021. 2021. 04. 20. 20.]

[2] Nadia Drake: Drake Drake: Miért a Hold déli pólusa lehet a legforróbb célpont az űrben. 2019. URL: https://www.nationalgeographic.com/science/article/why-moons-south-pole-may-be-hottest-space-destination-blue-origins-shackleton-crater [elérés: 2021.04.2021.04.2021].

[3] NASA: Jég a Hold pólusainál. 2018. URL: https://www.nasa.gov/feature/ames/ice-confirmed-at-the-moon-s-poles [elérés: 20.04.2021.04.2021].

[4] Martin Rosenberg / Martin Gent / Wiebke Ziegler: Brennstoffzelle. 2021. URL: https://www.planet-wissen.de/technik/energie/brennstoffzelle/index.html [hozzáférés: 20.04.2021. 2021. 04. 20. 20.]

[5] U.S. Department of Energy: Hydrogen Production: Electrolysis 2021. URL: https://www.energy.gov/eere/fuelcells/hydrogen-production-electrolysis [elérés: 20.04.2021.04.2021].

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

A Holdtábor úgy néz ki, mint egy kereszt. A Holdtábor minden része kapcsolatban áll a központtal, így a tábor minden pontja elérhető a tábor bármely más pontjáról. Így az űrhajósoknak nem kell olyan gyakran elhagyniuk a Holdtábor belsejét. Emellett kevesebbet kell gyalogolniuk, hogy eljussanak A pontból B pontba, mintha a Holdtábor egy egyenes vonal lenne. A tábor egy alvó- és étkezőhelyiségből, a tábort a Hold külsejével összekötő kettős ajtórendszerből, egy tudományos részlegből, egy üvegházból, egy műhelyből, egy rádióhullámok mérésére szolgáló berendezésből, valamint egy fotovoltaikus és szolárhő kombinációból áll. Minden fő alkotóelem felfújható, hogy a súlycsökkentés révén megkönnyítsék a Földről a Holdra történő szállítást.

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

A tábor azon része, ahol a legénység lakik, optimális esetben biztonságos környezetben, kráterben épül, hogy védve legyen az üstökösöktől és más, az űrből érkező dolgoktól [1]. A Hold pólusainál nagy kráterek találhatók [1].

[1]Nadia Drake: Drake Drake: Miért lehet a Hold déli pólusa a legforróbb célpont az űrben. 2019. URL: https://www.nationalgeographic.com/science/article/why-moons-south-pole-may-be-hottest-space-destination-blue-origins-shackleton-crater[elérés: 2021.04.2021.04.2021].

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

Még előnyösebb a póluson letelepedni, mert ott viszonylag nagy mennyiségű holdi jég[1] található, amelyet először meg lehet vizsgálni, és később üzemanyagcellákhoz[2] vagy hidrogén előállításához[3] lehet felhasználni.

[1] NASA: Jég a Hold pólusainál. 2018. URL: https://www.nasa.gov/feature/ames/ice-confirmed-at-the-moon-s-poles [elérés: 20.04.2021.04.2021]
[2]Martin Rosenberg / Martin Gent / Wiebke Ziegler: Brennstoffzelle. 2021. URL: https://www.planet-wissen.de/technik/energie/brennstoffzelle/index.html [hozzáférés: 20.04.2021. 2021.04.2021].
[3] U.S. Department of Energy: Hydrogen Production: Electrolysis 2021. URL: https://www.energy.gov/eere/fuelcells/hydrogen-production-electrolysis [elérés: 20.04.2021.04.2021].

A Holdon tartózkodó űrhajósok élelmezése az egyik legnagyobb kihívás. Figyelembe kell venni, hogy az élelmiszer kiegyensúlyozott és megfelelő legyen. Minden szükséges vitamint, fehérjét, szénhidrátot, zsírt és ásványi anyagot biztosítani kell. Mivel az állattenyésztés kizárt, mindent elsősorban gyümölcsökből és zöldségekből kell beszerezni. Ugyanakkor azt is figyelembe kell venni, hogy a Holdon nincs sok víz, jó talaj és mikroorganizmusok, amelyek javítanák azt. Ezért csak nagyon alacsony növekedési igényű növényeket lehet termeszteni. Először is ellenőriztük az ember létfontosságú vitaminjait és tápanyagait. Az összes ilyen létfontosságú vitamint és tápanyagot a következő növényekből nyerhetjük: uborka, karalábé, gomba, csicseriborsó és len (len). Az Antarktiszon már végeztek kísérleteket arra, hogy a Holdhoz hasonló szélsőséges körülmények között termesszenek növényeket [1]. Az uborka és a karalábé sikeresen termett ott, és biztosítja az A-, B-, C-, E-, K-, I-, J-vitaminokat. A gomba és a csicseriborsó biztosítja a hiányzó D-, F- és G-vitaminokat. A növekedésükhöz nagyon alacsonyak a követelmények, ami lehetővé teszi, hogy a Holdon is termeszteni lehessen őket. Végül a len is szóba jöhet, mert lenmagot szolgáltat, amely sok tápanyagot tartalmaz, és olajjá feldolgozható. Az olaj ugyanis fontos a kiegyensúlyozott táplálkozáshoz. A megfelelő mennyiségű B-12-vitamin és D-vitamin beviteléhez az űrhajósoknak helyettesítő termékeket is kellene használniuk. Emellett a fehérjeporok bevitele is elkerülhetetlen lesz, mert ezek nagyon fontosak az izomépítéshez[2].

Az üvegház szerkezete hasonló a holdállomásunk legtöbb moduljához, és egybefüggő felfújt szegmensekből áll, amelyek között a stabilizálás és a jobb térbeli eloszlás érdekében köztes padlók vannak. Az üvegházban fém polcok sorai lesznek, amelyeken a növények nőnek. Az "aeroponika" elvét alkalmazzák. Előnye, hogy nem használnak földet, amit amúgy sem lehetne a Holdra vinni. Az elv a következőképpen működik: a gyökereket tápanyagtartalmú vízzel permetezik, a leveleket pedig LED-lámpákkal világítják meg. A levegőt CO2-vel dúsítják, a baktériumokat és gombákat kiszűrik. Egyik hátránya a magas energiafogyasztás, amit a lámpák okoznak[1].

[1] Tanja Zech: Gemüse aus dem ewigen Eis deutsche Forscher wollen in der Antarktis Gemüse anbauen. Verrückte Idee? Keineswegs! Das ist der Sinn des Projekts. 2018. URL:https://www.deutschland.de/de/topic/umwelt/eden-iss-gewaechshaus-in-der-antarktis [hozzáférés: 20.04.2021. 2021. 04. 20. 20.]
[2] D. Lenz: Eiweiß hilft bei richtiger Anwendung beim Muskelaufbau 2015. URL: https://www.forschung-und-wissen.de/nachrichten/medizin/eiweiss-hilft-bei-richtiger-anwendung-beim-muskelaufbau-13372184 [elérés: 20.04.2021 20.04.2021]

A Holdon az egyik legfontosabb kérdés az energia. Mivel a Holdon sem szél, sem folyékony víz, sem tüzelőanyagok, például szén stb. nem léteznek, a Nap az egyetlen fenntartható energiaforrás. Ezért tervezési vázlatunkban napelemeket helyezünk el a tábor mellett, hogy áramot termeljenek. Mivel a napelemek által termelt energia a nap folyamán nagymértékben változik, egy akku csatlakozik a hálózathoz, hogy a Hold napján csökkentse az energiafelesleget, és tárolja az energiát. Az energia hosszabb ideig történő tárolása érdekében a hálózatra egy reverzibilis üzemanyagcella van csatlakoztatva, amely a vizet oxigénre és hidrogénre osztja, amikor energiafelesleg van, vagy fordítva, amikor például éjszaka több áramra van szükség, hogy oxigénből és hidrogénből áramot termeljen. Azért választottuk az üzemanyagcellát, mert kevés vízzel sok energiát tud tárolni. A napenergia teljes körű felhasználásához a napelemek mellett egy napkollektoros rendszert is építettünk. A fekete napkollektorokat a napelemek közé helyeztük.

Az űrhajósok számára szükséges levegőt a Föld biztosítja, és azt időnként utánpótlásrakétákkal kell a Földről a Holdra szállítani, hogy felfrissítsék a tábor levegőjét.

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

Ezt a Holdtábort főként tudományos célokra használják.

Írja le a Holdon töltött napot a Holdtábor űrhajós legénységének.

A napi rutin ebben a Holdtáborban a következő lehet: a szabályozott időben történő felkelés után a legénység reggelivel kezdi a napot. Ezt követően kezdődik a munka, amely például a Holdon talált anyagok vizsgálatából, az adatok értékeléséből, a Hold expedíciókkal történő felfedezéséből, a Földdel való kommunikációból és még sok másból áll. A munka között a legénység még néhányszor eszik és sokat sportol, hogy formában maradjon. A munka végeztével az asztronautáknak több óra szabadidejük van, és miután tizennégy-tizenhat órát virrasztottak, lefekszenek, bár még mindig ugyanolyan világos van, mint amikor felkeltek, mert a Holdon a napok elég hosszúak, különösen az egyik póluson [1]. Az ellenőrzött napi rutin fontos ahhoz, hogy a legénység tagjai eleget aludjanak.

[1]P. Gläser / J. Oberst: Illumination conditions at the lunar poles: Implications for future exploration. 2017. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0032063317300478?via%3Dihub [accessed on 20.04.2021]



← Minden projekt