moon_camp

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: SCN Aerospace

Petroc College  Barnstaple    Egyesült Királyság 17   2 / 0


Külső nézegető a 3d projekthez

A projekt leírása

A feladat, amit kaptunk, egy holdtábor megtervezése volt. A feladat teljesen nyitott volt, és szabadon dönthettünk a tábor funkciójáról. A csapatom úgy döntött, hogy a tábor három hónapos küldetés időtartamára lesz tervezve, és négy asztronautának ad otthont, akik kémiai, mérnöki, orvosi és botanikai háttérrel rendelkeznek. A tábort ennek a küldetésnek a teljesítésére építették volna, de azzal a céllal, hogy a jövőben esetleg hosszabb küldetések során is használhassuk. A tábor megtervezésekor igyekeztünk a lehető legrealisztikusabb döntéseket meghozni, így a meghozott döntéseket a következők befolyásolták: a nagyméretű alkatrészek indításának költségei, az űrhajósok biztonsága, a tudományos érték és a potenciális érdeklődés. A táborban négy űrhajós számára lesznek lakó- és munkalehetőségek. Küldetésük magában foglalja majd a táboron kívüli kirándulásokat, valamint a táboron belüli kísérleteket és hasonlókat, ezért magán a táboron kívül több roverre is szükségük lesz, köztük egy kis utánfutószerű roverre a felszerelések szállítására és a modulok összeszerelés közbeni manipulálására, egy hosszú távú roverre, amelyet arra terveztek, hogy vészhelyzet esetén "mentőcsónakként" szolgáljon, valamint néhány tereprendező robotra, amelyeket az űrhajósok érkezése előtt küldenének ki a leszállóhely előkészítésére. Volt szerencsénk egy VR-világot létrehozni a Bázissal a https://www.youtube.com/watch?v=LJ9pj4J4jX8 oldalon az Occulus Headsets Quest 2 segítségével.

A 4. szakaszban néhány modulhoz bemutatott tervek az alap egy régebbi változatához készültek, így bár nagyon hasonlítanak a végleges változathoz, némileg eltérnek attól.

2.1 Hol szeretnéd felépíteni a Holdtábort?

Egy egyenlítői elhelyezkedés a közeli oldalon állandó látószöget biztosítana a Földdel, ami határozott előny, de ez azt jelentené, hogy az űrhajósok nem láthatnák az égbolt Hold mögötti részét. Sajnos az Egyenlítő közelében a felszíni hőmérséklet drasztikusan változik, ami megnehezíti egy ilyen helyzetben lévő felszíni bázis fenntartását. A pólusok közelében a napnak való kitettség sokkal alacsonyabb. Valójában számos olyan hely van a pólusok közelében, ahol a nap szó szerint soha nem süt. Ez azt jelenti, hogy bár nyilvánvalóan hideg van, a hőmérséklet-ingadozás ezeken a helyeken minimális. Következésképpen a bázis anyagai és szerkezete optimalizálható a sarkok közelében uralkodó hideg hőmérséklethez. Továbbá, mivel a felszíni hőmérséklet sokkal alacsonyabb, a pólusok közelében jég képződhet. Ezeket a tényezőket figyelembe véve választottuk ki a déli pólus közelében lévő krátert a 42° k. h., 84,25° déli szélességnél.

2.2 Hogyan tervezed felépíteni a Holdtábort? Írja le a technikákat, az anyagokat és a tervezési döntéseket.

Mielőtt a holdi tábor felépülhetne a felszínen, elő kell készíteni a leszállóhelyet. Ehhez pilóta nélküli rovereket küldenek a leszállóhelyre, amelyek megtisztítják a területet, és szükség szerint kiegyenesítik a lejtőket, hogy megfelelő hely legyen a tábor felépítéséhez. A főtábort tíz modul alkotja, a kráter peremén pedig egy további kommunikációs torony és egy kísérleti modul kerül elhelyezésre, amelyeket távolról fognak működtetni. A katasztrofális meghibásodás kockázatának csökkentése érdekében a modulok egy részét a Földön építik meg, és a Holdon egyszerűen telepítik őket a többi modulhoz való dokkolással. Ennek oka, hogy a Földön sokkal könnyebb biztosítani a modulok megbízhatóságát, mint a Holdon. A következő modulok készülnének a Földön: a zsilip, a lakó-, a laboratórium-, a WC-, a kísérleti és a segédmodulok, valamint a csomópontok és a kommunikációs torony közötti rugalmas folyosó (a hidraulikusan működtetett gólyalábak szintén a Földön készülnének). A két hubot kisebb részekre bontanák, mivel túl nagyok ahhoz, hogy egyben indítsák őket. A hidroponikus modul egyszerű alkatrészek (például titánszalagok és HDPE téglák) és a Földön gyártott alkatrészek (például a dokkolóegység) kombinációjából készülne. Mindezeket (a hidroponikus modultól eltekintve) a meglévő lakható modulokra jellemző anyagok és technikák felhasználásával építenék meg.

2.3 A Holdon a környezet nagyon veszélyes az űrhajósok számára. Magyarázzátok el, hogy a holdi táborotok hogyan fogja megvédeni őket. (maximum 150 szó)

Amint azt a 2.1. szakaszban említettük, a kiválasztott helyszín már most is jelentős védelmet nyújt. Mivel a tábort soha nem éri közvetlen napsütés, a napsugárzás ellen elég hatékonyan védve van. Az egyetlen egyéb sugárzási forrás a tábort működtető atomreaktor és a kozmikus sugárzás. A reaktor megfelelően le van árnyékolva, a kozmikus sugárzást pedig legalább 20 cm vastag HDPE-vel blokkolják a megfelelő védelem biztosítása érdekében. Egy másik veszélyt jelent a holdpor, amely a felületekhez tapad, és különböző problémákat okoz, többek között az űrhajósok tüdejének lehetséges károsodását, a felületek koptató tulajdonságai miatt történő károsodását, a sérülékeny alkatrészek, például a tömítések hatékonyságának csökkenését és az űrruhák károsodását. A környezeti rendszerekben lévő szűrők biztosítják, hogy ha por kerül a táborba, azt eltávolítsák, és az űrruhák és felszerelések gondos karbantartása a bázisra való visszatérés után megakadályozza a por bejutását a bázisra.

2.4 Magyarázza el, hogy a Holdtábor hogyan fogja biztosítani az űrhajósok számára:

Víz
Élelmiszer
Teljesítmény
Air

Annak érdekében, hogy csökkentsék az erőforrás-kitermeléssel járó kockázatot, az Artemis űrállomáson a rutinszerű ellátási küldetések során vizet fognak készletezni. A leszállás során leszerelik. Az ellátást kiegészíthetjük a holdi jégből történő vízkivonással.

Ismétlem, az erőforrások kitermelésével kapcsolatos kockázat csökkentése érdekében a küldetésre való felkészülés során élelmiszert fogunk felhalmozni az Artemis űrállomáson, és az ellátmányt a hidroponikus kísérletekkel fogjuk kiegészíteni (bár ezek a kísérletek önmagukban nem lennének képesek fenntartani a legénységet).

Az energiaellátásról egy kis atomreaktor gondoskodik majd, amelyet a Westinghouse által tervezett eVinci reaktor mintájára terveznek. A szélsőséges körülményekkel szembeni ellenálló képességük miatt lendkereket használunk majd az energiatárolás fő módszereként, bár az űrrepülésben már alkalmazott hidrogén üzemanyagcellák miatt hidrogén üzemanyagcellákat is használunk majd.

Az Artemis űrállomáson is felhalmozunk majd levegőt, és ismét kiegészíthetjük a készletet azzal, hogy a Hold felszínéről hidrogénnel való redukcióval oxigént nyerünk, ami körülbelül 45% tömegű oxigén.

2.5 Magyarázd el, mi lenne a Holdtáborod fő célja.

A tábor célja a felfedezés missziója. A cél olyan technológiák és technikák kipróbálása és bemutatása, amelyeket a jövőben hosszabb küldetésekhez, és végső soron hosszú távú lakhatósághoz lehetne használni. A legénységgel ellátott űrmissziók tekintetében ugyanis már küldtünk embereket a Holdra néhány napra, több hónapig voltak űrhajósok az ISS-en, de még soha nem volt olyan, hogy űrhajósok hosszabb ideig a Hold felszínén tartózkodtak volna. Következésképpen, mielőtt komolyan elgondolkodhatnánk kereskedelmi vagy turisztikai célú erőfeszítéseken, az első kérdés az, hogy valóban, valóban tudunk-e élni a Holdon. A megvalósítandó projektek közé tartozna a növénytermesztés (ezért a botanikus), az oxigén és más erőforrások holdi talajból való kinyerésének hatékony módszereinek vizsgálata, valamint különböző tárgyak gyártása a gyártómodulban található eszközökkel.

3.1 Írjatok le egy napot a Holdon a Holdtábor űrhajós legénysége számára.

A holdi tábor átfogó vizsgálata annak eldöntésére irányul, hogy megvalósítható-e a hosszú távú lakhatóság a Holdon. Ennek érdekében az űrhajósok napjának a lehető leghétköznapibbnak kell lennie. A legtöbben reggelivel kezdik a napot, majd a személyes higiénia és az öltözködés következik. Az űrhajósok is így kezdenék a napjukat. Ezután egy rövid megbeszélés következik, ahol megbeszélik a napra tervezett feladatokat, és azt, hogy hogyan ment a tegnapi munka. Az ilyen tevékenységek elvégzése után az űrhajósok két "csapatra" oszlanak. Az első csapat az A központban tart edzést. A testmozgás azért fontos, hogy az alacsony gravitációs környezetben való élet okozta izomsorvadás minimális legyen, és hogy a szív- és érrendszer erős maradjon. A kettes csapat eközben a táborban az általános karbantartással foglalkozik, például rendrakással, a növények ellenőrzésével stb. A két csapat ezután cserél, az egyes csapat az általános karbantartási feladatokkal, a kettes csapat pedig a testmozgással foglalkozik. Ennek a felosztásnak az az oka, hogy az "A" központban nincs annyi hely, hogy mind a négy űrhajós egyszerre tudjon edzeni. A két csapat összejön, hogy együtt dolgozzanak az aznapra kitűzött projekteken. A három hónap alatt a feladatok széles skálája lenne, talán egy EVA-ra való felkészülés, karbantartás, minták elemzése, a B-kapocsban lévő gyártási létesítmények használata, és így tovább. Ezeket a feladatokat a küldetés megkezdése előtt terveznék meg, hogy az űrhajósok idejét a leghatékonyabban használják ki, bár a küldetés során előre nem látható okok miatt valószínűleg változásokra kerülne sor. Példanapunkon az űrhajósok egy tartalék szivattyú javításához egy csere-hidraulikaszelepet készítenek. A munkanapot a lehető legjobban "normális" módon tartva a csapatok körülbelül délben tartanának ebédszünetet. A mosogatás után az űrhajósok a következő feladatukhoz közelítenek, ami ezen a napon a holnapi EVA tervezése a talajminták gyűjtésére. Ez a munkaidő hosszabb lenne, mint a reggeli, és az esti vacsorára érne véget, ami után pihenésre is jutna idő, mielőtt mindent lezárnának, elvégeznék az utolsó pillanatban szükséges ellenőrzéseket (esetleg újra a növényeket), és lefeküdnének aludni. Maga a napszak a GMT-hez lenne szinkronizálva.

Egyéb projektek:

  hold előfutár

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kína
  STEAM 3000

 

  Középiskola IES Antonio Dominguez Ortiz Antonio Dominguez Ortiz
    Spanyolország
  A konvoj ezüstös moon

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kína
  Projektek Galéria

 

  Galéria
    Afganisztán