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: Real Base csapat

Gymnazium Christiana Dopplera, Gymnazium Jana Keplera, Gymnazium Nad Kavalirkou  Prága    Cseh Köztársaság 17, 16

Külső nézegető a 3d projekthez

A projekt leírása

Először is, ennek nem úgy kell kinéznie, mint egy holdbázisnak egy sci-fi filmből. A célunk az, hogy a jelenlegi kutatás és technológia segítségével olyan bázist tervezzünk, amelyet húsz éven belül meg lehetne építeni a Holdon. A Real Base küldetés fő célja - a szokásos kutatás mellett - a legújabb felfedezések vizsgálata, tesztelése és validálása. A vezető téma a SOFIA által a napfényes oldalon, pontosabban a Clavius-kráterben észlelt víz. Kiszámították, hogy egy köbméter talajban körülbelül egy 12 unciás üveg víz rekedt.

A bázist úgy tervezték, hogy négy ember fél évig éljen a Hold felszínén, és időszakos ellátást kapjon egy orbitális állomásról. Az űrállomás a címen érhető el. összesen hat csomóponttal rendelkezik, amelyekhez erőmű és egy zsilip is tartozik, az egyes csomópontok hatékonyan kapcsolódnak egymáshoz, és úgy tervezték őket, hogy könnyen összeszerelhetőek legyenek (többnyire robotok által), maximális kényelmet nyújtsanak a kihasználatlan hely nélkül, ugyanakkor jól védve legyenek a sugárzástól. Az asztronauták felszerelése lehetővé teszi a helyükön rendelkezésre álló erőforrások használatát, de csak kísérleti mennyiségben, a legtöbb élelmiszert és eszközt a Földről hozzák és a bázison tárolják. Ez a projekt egy új korszak, a Hold korszakának kezdetét hivatott jelenteni, és ugródeszkaként szolgál a további, önállóbb gyarmatosításhoz.

Hol szeretnéd felépíteni a Holdtáborodat?

Bázisunk a Clavius-kráter keleti peremén található a zord déli felföldön. Ennek a helynek több oka is van. Először is az egész küldetés célja (a SOFIA infravörös teleszkóp jelenlegi felfedezéseinek ellenőrzése), valamint a kráter talajából történő vízkivonás kipróbálása. Vannak lávacsövek is, amelyek minden bizonnyal a jövőben a kutatás fő tárgyát fogják képezni, valamint földalatti vízjeges medencék, ami a peremen lévő nappal/éjszaka aránnyal együtt tökéletessé teszi ezt a területet.

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

Az építkezés a Földön kezdődik, ahol a mérnökök létrehozzák a teljes bázis felfújható modulját az összes oldalsó csomóponttal és a tárolófolyosóval. Ezt a modult aztán minimális méretűre tömörítik, és a Holdra szállítják.

Az első rakéta a mobil 3D nyomtatóval, a robotokkal, a tömörített modullal és néhány más fontos anyaggal a kiválasztott helyen landol. A robotok felfújják a modult, majd a regolitból és a Földről hozott további anyagokból betont kevernek. A mobil 3D nyomtató ezután az egész bázist rétegesen bevonja a betonszerű keverékkel, amely szilárd vázat és jövőbeli védelmet biztosít a bázis számára. Az utolsó fázisban az űrhajósok robotok segítségével összeszerelik a belső teret. A folyamat végén a legénység telepíti az összes szükséges létfenntartó rendszert, és hozzáépíti a zsilipet, hogy az űrhajósok fel tudjanak jutni a felszínre, a robotok pedig a kültéri eszközöket, például napelemeket, akkumulátorokat vagy további tartályokat telepítenek, a 3D nyomtató pedig mesterséges intelligenciával rendelkező robottá alakul át, hogy jégvizes medencéket keressen és bányásszon.

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

Mivel a bázist a Hold felszíne természetes módon nem fogja védeni, a megépített csomópontokat egy betonhoz hasonlóan kevert regolit réteggel látják el, amely elegendő védelmet nyújt a szélsőséges hőmérsékletváltozások, a sugárzás és a mikrometeoroidok ellen. A regolitkéreg alatt további 7 centiméter vastag vízréteget is tervezünk, hogy a lehető legtöbb sugárzást kiküszöböljük - ha a vízforrásokkal végzett kísérletek sikeresek lesznek. A napelemek minőségi anyagokból készülnek majd, hogy túléljék a kisebb becsapódásokat, és egymástól függetlenül kapcsolódnak majd egymáshoz, hogy megakadályozzák a teljes áramkimaradást.

A legénység mentális egészségét meg kell őrizni, ezért a bázison mesterséges nappali és éjszakai ciklus lesz. Az űrhajósok 1 kilogramm személyes holmit vihetnek magukkal (a bázist úgy tervezték, hogy minden tag számára elegendő magánéletet teremtsen).

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

A földalatti vízjeges medencék bányászatát tervezzük. Szükség lesz egy mesterséges intelligenciával rendelkező robotra, amely új helyeket talál a fúrólyukak számára, és egy bonyolult csőrendszerre, amely a vizet a bázisra szállítja, megakadályozva annak megfagyását, de a kitermelés után azonnal fel is olvasztja a napenergia segítségével. Lesz még egy hatalmas, a Földről hozott, további tartályokban tárolt vízkészlet, szűrőberendezések a szennyvíz újrafelhasználására, valamint a legénység által termelt minden biológiai hulladék kivonására. A bázist legalább egy szivattyúval és a mennyezeten elhelyezett csőrendszerrel látják el, hogy a vizet minden szükséges helyre eljuttassák.

A legénység tagjainak élelmét a Földről hozzák és tárolják (több kísérleti forrás is lesz). A hat csomópont közül az egyiket erre a célra szánjuk, a polcokat holdi talaj és szerves hulladék keverékével töltjük meg, ahol retket, paradicsomot, szóját és édesburgonyát termesztenénk, hogy a tápanyagok széles skáláját biztosítsuk. A hub közepén egy víztartály lesz a halak, pontosabban az európai sügér és az Argyrosomus regius alias lazac sügér tartására, amelyeknek erős ikrájuk van, és túlélhetik az űrutazás okozta felfordulást. A halak az űrhajósokat esszenciális aminosavakkal, omega-3 többszörösen telítetlen zsírsavakkal és B12-vitaminnal látnák el. A halak hulladékát a növények számára használnák fel.

A fő energiaforrás egy napelemekből álló rendszer lesz, amely az alapterület szinte állandó megvilágítása miatt az idő nagy részében működni fog, a panelek önállóan is működnek majd, és a többletet a gépekben lévő akkumulátorokban tárolják. A legénység által termelt metánt tervezzük felhasználni az energiatermeléshez, melléktermékként vízzel. Folyamatban van egy kutatás, hogy működhet-e a hélium-3 alapú reaktor (ami nagyon hatékony lenne és radioaktív hulladék nélkül), és úgy gondoljuk, hogy ha a kísérletek sikeresek lesznek, akkor a bázis tartalmazhatna egy kis reaktort, és a Holdon lévő nagy mennyiségű hélium-3-at bányászhatnánk.

Az oxigént az ESA új technológiája - amely a húszas évek közepétől működhet - a holdpor elektrolízisével lesz képes kivonni az oxigént. Ez nem térigényes, és rakétahajtóanyag előállítására is alkalmas. Ha ez a berendezés kudarcot vallana, mindig van lehetőség az oxigén vízmolekulákból történő leválasztására. Az optimális páratartalmat a vízgőzkészülék fogja biztosítani és ellenőrizni. A bázisunk tartalmazni fog egy levegőelosztó rendszert, amely fenntartja a megfelelő nyomást és egyensúlyt az oxigén- és szén-dioxid-molekulák között a légkörben, olyan eszközökkel, mint a légmosók vagy a növények által termelt oxigén elosztása.

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

Ez a misszió teljes mértékben a különböző területek tudományos kutatásának szenteli magát. Mint már említettük, a projekt fő célja a SOFIA teleszkóp legújabb felfedezéseinek feldolgozása és az infravörös űrkutatás folytatása, de várhatóan a kutatás nem áll meg itt. Miután megvizsgálták, hogy milyen lehetőségeket rejt magában ez az észlelés egy önellátó kolónia létrehozására a Holdon, az űrhajósok folytatni fogják a kutatást az élelmiszer- és vízforrásokkal, az újrafelhasználható energiával, a hulladék megszüntetésével vagy a bányászattal. A küldetés hosszú távú célja, hogy megkezdjék a Hold jövőbeni kolonizációjának tervezését, és ösztönözzék más missziókat. Ennek a tervnek az első lépése a lávacsövek feltárása lesz, amelyek a bázisunkhoz közeli helyen is megtalálhatók, és amelyekhez ismét használhatjuk majd az átalakított 3D nyomtatót, ha a föld alatti vízjégcsapágyak kimerülnek.

Írja le a Holdon töltött napot a Holdtábor űrhajós legénységének.

A nap tervezésénél nagyon fontos szempont az űrhajós mentális egészsége. A bázis beépített riasztórendszerrel és olyan eszközökkel rendelkezik, amelyek vészhelyzet esetén riasztják a legénységet. A mesterséges nappali/éjszakai ciklus biztosítja, hogy ne kelljen a legénységet két csoportra osztani (a legénység egyik fele továbbra is készen áll majd az ébredésre és bármilyen vészhelyzet megoldására). Ezért a nap bármilyen reggelivel fog kezdődni, és az egyetlen szigorú időbeosztású tevékenység az ebéd és a vacsora lesz. Rengeteg tevékenység lesz a nap folyamán. A bázist csúcstechnológiás tudományos berendezésekkel látják el a minták kutatásához. A küldetés első hónapjait kifejezetten a SOFIA felfedezéseivel fogják tölteni. A kutatás befejezése után az űrhajósok nem unatkozhatnak. A legénység minden tagjának legalább napi egy órát kell majd mozognia, de a saját választása szerinti időpontban. Különböző kutatások is lesznek az élelmiszerforrásokkal és azok elkészítésével kapcsolatban. A legénység mérnöki, tudományos szakemberekből fog állni, és mindig lesz mit javítani vagy javítani a bázis építésén. Az asztronautáknak saját személyes videónaplójuk lesz, amelyben dokumentálják és kommentálják a kutatásukat, a mentális és fizikai egészségüket, vagy bármit, amit csak akarnak. A nap végén az egyik űrhajós mindig felvesz egy hivatalos jelentést a napról, és befejezi a rendszerellenőrzést. Ezután lesz személyes szabadidejük, ahol használhatják a szórakoztató rendszerek bármelyikét, amelyet a bázis szoftvere vagy berendezései biztosíthatnak. A lámpaoltás idején a szobájukba vonulnak, hogy legalább 7-9 órát aludjanak, míg a csapat egyik fele készen áll arra, hogy vészhelyzet esetén felébredjen.



← Minden projekt