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: Harmonia

"Tudor Vianu" Nemzeti Számítástechnikai Középiskola  Bukarest    Románia 16, 17   4 / 3


Külső nézegető a 3d projekthez

A projekt leírása

A Harmonia Holdtábor a kutatás és a vadonatúj felfedezések helyszíne. A bázis alapvető értéke az emberek minél jobb elhelyezése, miközben egy olyan teret biztosít, amely harmonikusan alkalmas a kutatás minden olyan területére, amely hasznos lehet.

A holdtábor aszimmetrikus kialakítása egyedi megjelenést tesz lehetővé, minden folyosó a parancsnoki központból ágazik ki, amely, ahogy a neve is mutatja, az épület közepén helyezkedik el. A Harmonia a legáltalánosabb szükségletektől (például fürdőszobák, zuhanyzók és konyha) a speciális kutatási és fenntarthatósági módszerekhez kialakított területekig terjedő létesítményeket kínál.

A bázis két rovertároló helyet tartalmaz, amelyek egy tudományos laboratóriummal vannak összekötve, amelyet a tudósok által végzett kutatások nagy részéhez használnak. A fennmaradó tudományos vizsgálatok a fenntarthatósággal kapcsolatosak, főként a szelén farmra összpontosítva. A központi kupolából és két környező toruszból álló Harmonia farm a ''hagyományos'' és a hidroponikus termesztést ötvözi. Ez változatos termést eredményez, ami nagyban hozzájárul a bázis fenntarthatóságához.

Egy másik fontos terület az orvosi kupola, ahol a legénység tagjainak életfunkcióit naponta ellenőrzik és regisztrálják. Ugyanilyen gyakran edzenek itt is. Ezen a területen a bázist minden szükséges orvosi tárgyakkal ellátják, valamint ennek megfelelően berendezik.

A lakótér egyszerűen és hatékonyan van kialakítva, a hálószobák kis kaliberűek, mégis rengeteg tárolóhely van.

Végül, a folyosók világosak és mérsékelt hosszúságúak, kiegyensúlyozottan összefogva az alapot.

2.1 Hol szeretnéd felépíteni a Holdtábort?

A táborunkat a Clavius-kráterben fogjuk felállítani, amely a Hold déli fennsíkján található. Azért választottuk ezt a helyet, mert itt találunk majd erőforrásokat: napfényt és vizet. Kutatások kimutatták, hogy a kráterben nincsenek állandóan árnyékos területek, és csak a déli és nyugati lejtők külső oldalán található helyek vannak kevésbé megvilágítva a holdi nap folyamán. Emiatt azt tervezzük, hogy az északi részén alakítjuk ki a bázisunkat. Amíg a Hold teljes pályát fut be, napelemtábláink a 2 hétre elegendő napfényt elektromos árammá alakítják majd, amely bázisunk üzemanyagát adja, és hosszabb ideig biztosítja annak működőképességét. Emellett a kráter talajában található jeget fogjuk felhasználni folyékony víz kinyerésére, maximalizálva a táborban tárolt mennyiséget.

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

Az építési szakasz három szakaszra oszlik. Először is robotokat küldünk, hogy elkezdjék a csövek kiásását, valamint, hogy 3D nyomtatás segítségével, kizárólag holdi por felhasználásával végleges indítóállást készítsenek a rakéták számára, és betont hozzanak létre. A második fázisban a Földről rakétákat küldenek majd a bázis már legyártott részeivel, majd a robotok összekötik és a helyükre teszik őket. Ezek az alkatrészek olyan anyagokból készülnek majd, amelyek megvédik az űrhajósokat, de emellett könnyűek is lesznek, így a költségek is csökkennek. A bázis titánból készül majd, egy olyan fémből, amely a legtöbb veszélyt képes kivédeni, mivel 63 000 psi nyomásnak is ellenáll. A falak összetételében adalékanyagként alumíniumot is használnak majd, amely egy könnyű fém, amely segít megállítani a sugárzást, és amelyet már az ISS-en és az űrben is mennyei módon használnak. A bázis ablakai edzett üvegből készülnek majd. Végül pedig a csövek, amelyek a föld alatt vannak, két rétegből fognak állni, a nagyobb védelem érdekében. Közöttük lesz egy hely, ahová a robotok bejuthatnak és javíthatják őket.

A végső fázisban az emberek az alkotmányhoz nem szükséges tárgyakkal, például bútorokkal érkeznek. Ezeket úgy tervezik meg, hogy a lehető leghatékonyabbak legyenek, ne foglaljanak túl sok helyet, de ne is nehezítsék meg az űrhajósok életét.

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

Először is, az űrhajósok és maga a bázis védelme érdekében 0,8 méter vastagságú falakkal épült, amelyek fizikai és termikus védelmet is biztosítanak. A falak rétegei közötti tér (amelyet a csövek és elektromos kábelek számára használnak) további hőszigetelésként szolgálhat.

A holdtábor űrszeméttől való megóvására a leghatékonyabb megoldás a Whipple-ütközőpajzsok használata. Ezeket az épület legfontosabb területeinek külső oldalára lehet felszerelni, illetve azokra a terekre, amelyek veszélyes(robbanásveszélyes) anyagokat tartalmazhatnak. A mechanikai védelem másik intézkedése a monolitikus pajzsok használata, amelyek kisebbek, és a bázis többi terére is alkalmazhatók.

Egy másik probléma az űrsugárzás lenne, amit úgy lehetne megoldani, hogy a holdtábor falainak szigeteléséhez polietilént használnának. Magas hidrogéntartalma miatt nagyon hatékonyan elnyeli és eloszlatja a sugárzást.

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

Víz
Élelmiszer
Teljesítmény
Air

Az űrhajósok kezdetben a holdbázis két hétig tartó működéséhez szükséges mennyiségű vizet hoznak magukkal. Ez idő alatt a bázis teljesen automatizált folyamaton megy keresztül, amelynek során kémiai reakciók révén vízzel látja el magát. Az így kapott vizet, valamint a kráterben talált jégszemcsékből nyert vizet csöveken keresztül továbbítják, és a modellünkben szereplő 14 tartályban tárolják, amelyek modulonként 60 m`3 kapacitásúak. A víz elosztása hatékony lesz a csővezetékeknek köszönhetően, amelyek összekötik a tartályokat a gazdasággal, az egészségügyi központtal és a konyhával.

Az űrhajósok étrendje zöldségeken és gyümölcsökön fog alapulni. De mielőtt ezeket megtermelhetnék a bázison, a Földről származó csomagolt és konzervált élelmiszereket kell fogyasztaniuk. Két hónap múlva egy hidroponikus üvegházban termelt élelmiszert fogyaszthatnak majd. A növényeket robotok segítségével fogják polarizálni, az üvöltőfarm automatikus lesz.
A főleg ültetendő élelmiszerek: édesburgonya és spenót, a nagy mennyiségű A-vitamin miatt, eper, a nagy mennyiségű cukor és C-vitamin miatt, uborka és paradicsom, a benne lévő vízmennyiség miatt. A fehérjéket is bab fogja helyettesíteni, amelyeknek nagyon magas a kalóriatartalmuk. A napi 2000 kalóriát, amelyet egy személynek fogyasztania kell, kiegyensúlyozott ételek biztosítják, amelyeket szabványos receptek felhasználásával készítenek el.  

Az energia kulcsfontosságú szerepet játszik az alapban, és ennek előállításához a Nap által termelt fényt fogjuk felhasználni. Mivel a bázisunk a pólusok közelében helyezkedik el, a holdi nap folyamán fényt fog kapni, amelyet napelemek fognak felfogni és energiává alakítani. Az energiát a befogás után az SSU-ba, majd 150 V intenzitással a DCSU-ba küldjük. Onnan az áram kétfelé mehet, az MBSU-ba, majd a bázisra, de a BCDU-ba is, onnan pedig az akkumulátorokba. Ha szükséges, az akkumulátorok segítenek megvilágítani és működésben tartani a bázist az éjszakai ciklus alatt. Emellett a napelem meghibásodása esetén is hasznosak lennének, biztonságosan tárolva.

A bázis szellőztető rendszere két komponensből áll: egy kör biztosítja az emberek számára az oxigént, egy másik pedig elszívja a CO2-t, és a farmra szállítja.
Állandóan legalább 70,8 kg O2-t tárolnak tartályokban, amelyekben (kb. 30 000 Pa) / nagy nyomás van a térfogat csökkentése érdekében. Ez a mennyiség 12 embert képes ellátni 7 napig.
A folyamat automatizálása a robotok és a csővezetékek segítségével lehetséges. Az oxigénnek két forrása van: a kémiai reakciók és az üvegház. 
A H2O elektrolízise az oxigén előállításának utolsó lépése. Ezt a szakaszt megelőzően kémiai reakciókat hajtanak végre, amelyekben FeO vagy FeTiO3 és H₂ vesz részt, hogy vizet nyerjenek. Az olyan melléktermékeket, mint a Fe és a TiO3, a holdi tábor egyéb tevékenységeiben használják fel, míg az oxigént az űrhajósokhoz szállítják.
A fotoszitok folyamatában oxigén keletkezik, amely fontos erőforrást jelent. Az üvegház megszünteti a CO2-t.

2.5 Magyarázd el, mi lenne a Holdtáborod fő célja.

A holdtábor tudományos céllal, a technológia és az asztrobotanika tanulmányozására összpontosít, hogy több információt szerezzenek a jövőbeli küldetésekhez. (A Hold kolonizációja lehetetlen lenne, ha az emberek nem szimulálnák a helyzeteket).

A terepjárókat és robotokat valós körülmények között tesztelnék, mielőtt ipari mennyiségben gyártanák őket. Emellett a helyi erőforrásokból való megépítésük az első lépés a fenntarthatóság felé. A mérnökök és programozók új modelleken dolgoznak, javítva azok hatékonyságát.

A növények termesztése az űrben más technikákat igényel, mint a Földön. A geológiai kísérletek részleteket fognak adni a holdi talaj és más kőzetek tulajdonságainak összetételéről. A botanikusok a növények alkalmazkodását tanulmányozzák, megpróbálják megteremteni a hatékony növekedéshez ideális környezetet.

A bázis emellett 2 olyan űrhajósnak is helyet tud biztosítani, akik nem tagjai a csapatnak, ha más küldetéseken való munka vagy vészhelyzetek idején szükségük van a szállásra.

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

Mindenkinek jobban indul a napja egy kiadós alvás után, és a Harmonia Moon Camp legénysége sem különbözik ettől. Bár a Holdon bonyolult lehet az idő megmondása, az űrhajósok pontos alvási rendet követnek, ami biztosítja a legjobb termelékenységet.

A reggeli rutin után a legénység minden tagja megkapja a napi feladatát. Szerepüktől függően a legénység tagjainak ellenőrző listája nagymértékben eltér. A statikusok már jóval kollégáik érkezése előtt megkezdik a munkájukat, és meggyőződnek arról, hogy a bázis biztosítani fogja a hatékonyságot és a kényelmet. Emellett ők fogják ellenőrizni a bázis rovereit is. Mellettük az elektromérnökök hatékony elektromos rendszert hoznak létre, és fenntartják annak működőképességét. Ezenkívül ők fogják felügyelni a parancsnoki központot (beleértve a biztonsági felvételeket is).

A vegyész prioritása a projekt fejlődésének felügyelete (különösen a kémiai úton nyert erőforrások tekintetében). Részt vehetnek a roverek által gyűjtött szondák elemzésében is. Ugyanakkor a geológus kutatja és nyilvántartja a talajszondákat, és jelentéseket készít az esetlegesen megjelenő eltérésekről.

A botanikusok feladata a holdtábor farmjának nyomon követése, a növények gondozása, a betakarítás, de a növények rendszeres elemzése is, hogy a szelén élethez való esetleges alkalmazkodást kutassák. A programozók adatbázisokat hoznak létre a legénységük minden szükségletéről és magáról a bázisról, folyamatosan kiegészítve azokat új információkkal. Az orvos fő feladata, hogy a nap végén mindenki életjelei beolvassa, valamint időnként diagnosztizálja az esetleges betegeket és kezelje őket.

Végül a kapitánynak felügyelnie kell a csapat tevékenységét, és értékelnie kell az egyes játékosokat. Ezzel együtt ő az, aki kiosztja a feladatokat és végrehajtó döntéseket hoz.

Az étkezést minden nap két kijelölt legénységi tag készíti el, és az egész csapat együtt tálalja fel, ami egyben a szocializációra is szolgál.

A munkamenetek időtartama a bázison esetlegesen bekövetkező események függvényében változik, azonban az átlagos munkaprogram nem haladja meg a hat órát, amely reggel 8 órától délután 4 óráig tart. A fennmaradó időt tetszőleges módon, külön-külön vagy társasági keretek között tölthetik el, az egyetlen kötelező tevékenység a testmozgás.

A nap végén az űrhajósok este 10 óra körül lefekszenek aludni, hogy felkészüljenek a következő napra.

Egyéb projektek:

  BRNO Sárkányok

 

  Biskupské gymnázium Brno a mateřská škola
    Cseh Köztársaság
  BEKT SZABÁLYOK

 

  Aldershot iskola
    Kanada
  Negyvenkettő

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kína
  a kereső űrállomás

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kína