Moon Camp Pioneers Galéria 2021-2022
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.
Team: Moony
Petroc College Barnstaple Egyesült Királyság 17 3 / 0
Külső nézegető a 3d projekthez
A projekt leírása
A Holdtábor célja az önfenntartás módszerének kialakítása egy olyan légkörben/környezetben, amely idegen a Földtől. A bázis moduláris lesz, és az idő előrehaladtával lehetőség lesz a bázis bővítésére. A bázis egyúttal a világegyetemről való ismereteink bővítése érdekében hosszabb távú űrbeli expedíciók középpontjaként is használható. |
|||
2.1 Hol szeretnéd felépíteni a Holdtábort?
Mivel a Holdon nincs légkör, ez azt jelenti, hogy egy holdi nap alatt (ami körülbelül 29,5 nap) szélsőséges hőmérsékleteket lehet elérni. Ha egy bázist létesítenének ezen a területen, ahol a hőmérséklet ilyen gyakran változik, katasztrofálisan kivitelezhetetlen lenne valamiféle "tábort" létesíteni ezen a helyen, mivel különleges intézkedésekre lenne szükség a klíma fenntartása érdekében. Ezért arra az ítéletre jutottunk, hogy egy állandó hőmérsékletű hely megtalálása a legjobb megoldás. Ez azt jelentené, hogy a tábort a Hold egyik pólusán lévő kráterben állítanánk fel, ahol a hőmérséklet egész évben -153 fok körül marad, ami lehetővé tenné a klímaszabályozás sokkal egyszerűbb és sokkal üzembiztosabb megvalósítását, mint egy olyan helyen, ahol szélsőségesen meleg és hideg van. Az általunk választott kráter a Kopernikusz volt, amelynek átmérője 93 km, ami sok helyet biztosít a Hold-projekt bővítéséhez. 2.2 Hogyan tervezed felépíteni a Holdtábort? Írja le a technikákat, az anyagokat és a tervezési döntéseket.
a helyszínen építhető moduláris elrendezés lesz, mivel több okból is ez a legpraktikusabb módja a szerkezetek szállításának: Ez lehetővé teszi az anyagok kompakt tárolását és szállítását, ami azt jelenti, hogy a rakéta hasznos terhe kevesebb térfogatot igényel. A moduláris felépítésű elrendezés azt jelenti, hogy a bázis könnyen bővíthető a küldetés későbbi szakaszában. Továbbá, a kezdeti bázis több rakétából szakaszosan is felépíthető. a helyiségek és folyosók rácsszerkezetéből áll, amelyek mindegyike alapvető és nem alapvető fontosságú berendezéseket tartalmaz. Ezt a szerkezeti kialakítást a korábban felsoroltak mellett több okból választották: Ez egy erős szerkezet, amely stabil lesz a holdfelszínen, mivel a modulok állítható lábakkal rendelkeznek, amelyek lehetővé teszik a bázis építését egyenetlen terepen is. Ez több lehetőséget ad a bázis pontos elhelyezésére és a bázis méretének különböző irányokba történő növelésére. Ez a kialakítás sokkal biztonságosabb, mint például egy nagy szoba, mert ha egy modulban kritikus vészhelyzet áll fenn, az elzárható a bázis többi részétől, hogy megvédjen mindent a többi modulban, és a vészhelyzet elszigetelésével megállítsa a vészhelyzet terjedését. Miután ez megtörtént, a modul megjavítható, és visszailleszthető a bázis rendes működésébe.
Az építőanyagok: amelyek megfelelnek az alábbi követelményeknek, olyan anyagokból állhatnak, mint például a földből szállított szénszálak, amelyek az alapszerkezetet alkotják. Ezenkívül a holdi talajból készült holdbeton és más, a Holdon előállított megerősítő anyagok (mielőtt űrhajósokat küldenének oda) fogják borítani a bázist, hogy megvédjék azt a zord holdi környezettől. gondosan kell kiválasztani, mivel teljesen megváltoztathatják az alap fizikai tulajdonságait. A kompozitok (mint a fent felsoroltak) biztosíthatják az alaphoz szükséges alapvető szükségleteket: Biztonság a holdi környezettel szemben, beleértve a szerkezet védelmét a meteorbecsapódások, a nyomás, a sugárzás és az űr hideg vákuuma ellen. Alacsony súly a rakétákon való szállításhoz, miközben jó szerkezeti szilárdságot biztosít az alapnak. Az építési módszerek: amelyeket a holdbázis megépítéséhez fogunk használni: A kezdeti anyagok, robotok és készletek szállítása a Földről a Holdra a bázis létrehozásához, mielőtt űrhajósokat küldenének. Ez a bázis építésének előkészítési folyamatának lényeges része lesz. A Holdra szállított robotokat a földi mérnökök fogják irányítani, és a bázis építésére, valamint további védelemre fogják használni őket. 2.3 A Holdon a környezet nagyon veszélyes az űrhajósok számára. Magyarázzátok el, hogy a holdi táborotok hogyan fogja megvédeni őket. (maximum 150 szó)
Hőmérséklet - A Hold fagypont alatti hőmérséklete miatt a bázis minden modulját 20 Celsius-fokosra fűtik, hogy az űrhajósok ne fagyjanak halálra. Mivel a helyszínt egy kráterben választottuk, ez azt jelenti, hogy a hőmérséklet folyamatos marad, és nem változik, így a modulok ezen a hőmérsékleten maradhatnak. Holdpor - A holdporról ismert, hogy mikroszkopikus mérete miatt nagyon károsan hat az űrhajósok légzésére, mivel szétroncsolhatja a tüdőt. Ennek leküzdése érdekében megfelelő szellőztetéssel és a levegő alapos szűrésével megakadályozzuk, hogy a por a levegőben maradjon, és ezzel hozzájárulunk űrhajósaink biztonságához. |
|||
2.4 Magyarázza el, hogy a Holdtábor hogyan fogja biztosítani az űrhajósok számára:
|
Víz
|
Élelmiszer
|
Teljesítmény
|
Air
|
A hidrogén és az oxigén (amelyeket a fenti folyamatok során nyerünk) összekeverésével és egy szikra vagy elegendő hő hozzáadásával előállítható, amely biztosítja a reakció elindításához szükséges aktiválási energiát. A vizet és a reakcióban az energia felhasználásával is biztosíthatjuk (lásd alább). A Hold pólusainál a holdfelszínt részben jég alkotja, amelyet a roverek összegyűjthetnek és iható vízzé alakíthatnak. Ez szintén nagyon jó módja lehet a vízszerzésnek. A szennyvizet újrahasznosítják és ivóvízzé dolgozzák fel. |
Először élelmiszert fognak biztosítani, mielőtt a növénytermesztés kutatására kerülne sor. A növénytermesztés egyik módja lehet az akvapónia, amely a növények halakkal együtt történő termesztésével elegendő élelmet termel az űrhajósok számára, miközben nem túl erőforrás-igényes. |
Energia: Az elektromos energiát egy kis atomreaktorból, esetleg az EGP-6 vagy más hasonló kis atomreaktorok modernizált változatából nyerik. A bázis energiaellátásának nagy részét a bázis körül elhelyezett napelemekből nyerik. A napelemek előállításához szükséges néhány alapvető alkotóelemet a holdi talajból lehetne beszerezni, különösen a szilikont és a fémeket (vas, alumínium, magnézium és titán). Ezeket (néhány más hasznos elemmel és vegyülettel együtt) fel lehetne használni a bázis egyéb hasznos eszközeinek előállításához, valamint a földönkívüli küldetések számára létfontosságú nyersanyagokat is lehetne biztosítani, amikor azok megállnak a Holdon tankolni. Ez drasztikusan csökkentené a rakéta és a hasznos teher súlyát, így a küldetések olcsóbbá és hatékonyabbá válnának. A folyékony hidrogén (amelyet a fenti folyamatok során nyerünk) energiatárolásként használható az akkumulátorokkal együtt, hogy a bázis energiát kapjon a hosszú holdi éjszakák alatt, illetve amikor a kínálat nagyobb, mint az energiaigény. Rakétahajtóanyag: Lényegében oxigénből és hidrogénből áll (amelyeket a fenti folyamatok során nyerünk). A hajtóanyag egyéb összetevői a Holdra szállíthatóak. A rakéták feltöltése a földön kívüli küldetések során a holdbázis egyik fő célja, ezért ezt így állítanák elő. A Holdon feltöltött rakéták nagyon hasznosak, mivel a leszállás és különösen a Földről való felszállás nagyon üzemanyagigényes. Ez csökkentené a küldetésekhez szükséges üzemanyag mennyiségét, csökkentve a rakéta súlyát, és, mint már említettük, olcsóbbá és hatékonyabbá tenné a küldetéseket, illetve lehetővé tenné, hogy még jobban felfedezzék az ismeretlent. |
A holdfelszín több mint 40%-nyi részét oxidok alkotják, ezért az oxigént a holdi talajból a roverek által összegyűjtött talajból úgy vonják ki, hogy elegendő energiát szolgáltatnak a kötések felbontásához, vagy az oxidokat szénnel vagy hidrogénnel redukálják. Az oxigént a víz oxigénre és hidrogénre való bontásával is elő lehet állítani. |
2.5 Magyarázd el, mi lenne a Holdtáborod fő célja.
Holdtáborunk fő bázisként fog szolgálni a kutatásoknak azon a területen, hogy hogyan nőnek az élelmiszerek, például a burgonya és más növényzet a Holdon, és hogyan befolyásolja a Hold környezete a növekedést és/vagy más tényezőket. Az élelmiszerek termesztése/növekedése a Holdon végül lehetővé tenné egy önellátó élelmiszerforrás létrehozását, mivel a magokat le lehetne szedni a növényekről és újra termeszteni. Azt is kutatni fogjuk, hogy a Földről származó oxigén- és hidrogén utánpótlással lélegezhető levegőt, valamint üzemanyag-utánpótlást hozzunk létre, hogy lehetővé tegyük a további expedíciókat az űrbe. Egy holdi üzemanyagtöltő állomás lehetővé tenné, hogy nagyobb hasznos teher és több készlet jusson el a Holdra. |
|||
3.1 Írjatok le egy napot a Holdon a Holdtábor űrhajós legénysége számára.
Mivel egy holdi nap 29,5 földi napnak felel meg, ez azt jelenti, hogy az űrhajósok nem cselekedhetnek semmiféle holdidőt használva. Ez azt jelenti, hogy az űrhajósok a GMT szerint járnak el, és akkor váltanak át BST-re, amikor az Egyesült Királyság is ezt teszi. Ennek oka, hogy a küldetésirányítás az Egyesült Királyságban lesz. Az űrhajósok minden nap reggel 6 és este 6 óra között dolgoznak majd, a fennmaradó időt szabadidőre és pihenésre használják. A Holdon tartózkodva az űrhajósok szigorúan ezt a rutint fogják követni:
|