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: Space Bound

Bertrand Russell Főiskola  Krommenie    Hollandia 18   2 / 2


Külső nézegető a 3d projekthez

A projekt leírása

Ezzel a projekttel hangsúlyozzuk annak fontosságát, hogy a holdtábor önellátó legyen. Ez példát mutat majd a Földnek. A holdbázis elsősorban kutatási célokat szolgál majd. A holdi körülmények között élő szervezetek fejlődésének kutatása mellett a holdi talajjal kapcsolatos kutatásokat is végeznek majd. Ezáltal szélesebb perspektívát kapunk az élőlények fejlődéséről és az űrben uralkodó körülményekről. Ez segíteni fogja az űrutazás fejlesztését a jövőben.

Az űrhajósok csapata 6 főből áll majd. Érkezéskor az űrhajósok magukkal hozzák az élelmet és a nyersanyagokat, a jövőben a holdbázis önellátó lesz. Az űrhajósok fenntartják a földi nappali-éjszakai ritmust. Napközben két csoportra oszlanak, hogy elvégezzék a kutatásokat és a feladatokat. Emiatt mindig lesznek ébren lévő űrhajósok, akik irányítják a holdbázis működését. Napközben az űrhajósok többször is összejönnek, hogy átgondolják a fejlődésüket.

Holdbázisunk nagy része a Földön épül majd, az ISS-hez hasonlóan. A holdbázis erős és könnyű geodómokból fog állni. Azért választottuk a háromszög szerkezetet, mert a kupola nem igényel belső támasztékot, és a háromszögek egyenletesen osztják el a súlyt a szerkezeten. A kupolákat a Hold déli pólusán helyezzük el, amely folyamatosan megvilágított. A holdbázis részben a föld alatt, részben a föld felett lesz.

2.1 Hol szeretnéd felépíteni a Holdtábort?

Úgy döntöttünk, hogy a Hold déli pólusán, a Shackleton-kráter peremén alakítjuk ki holdi táborunkat. Ez egy funkcionális hely lesz az élethez, a munkához és a kutatáshoz. A kráter peremét szinte folyamatosan éri napfény. Itt fogjuk elhelyezni a napelemeket. A kráter belseje mindig sötétben van és rendkívül hideg. Egyes tanulmányok szerint a kráter ezen részein jég található. Ezek az erőforrások számos előnyt kínálnak az élethez szükséges dolgok számára. A legfontosabb a biztonságos áram- és vízellátás. Emiatt a holdbázis végül teljesen önellátó lesz. A hőmérséklet ebben a régióban stabilabb, ami hasznos lesz az esetleges külső munkákhoz. Holdtáborunk belsejében saját kellemes klímát fogunk teremteni. A bázisunk nagy része a föld alatt lesz. Így az űrhajósok védve lesznek a meteoritoktól és a sugárzástól.

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

A bázis részben a föld alatt, részben a föld felett lesz, és geodómákból áll. A legénység nagyrészt a föld alatt fog élni és kutatni. A holdi homok és a holdi bázis belsejében lévő demron miatt a legénység jobban védve lesz a sugárzástól és a meteoritoktól.

A holdi bázisnak van egy föld feletti bejárata, amely egy tisztítórendszert tartalmaz a ruhák és a felszerelés számára, hogy a holdi homok ne jusson be a bázisra. A biztonság érdekében minden földalatti rekeszből vészkijáratok nyílnak.

Mielőtt az űrhajósok a Holdra érkeznének, robotok ássák ki a föld alatti rész lyukait. A legtöbb részt a Földön építik majd, az ISS-hez hasonlóan. Ezeket az alkatrészeket a Holdra szállítják, és az űrhajósok robotok segítségével szerelik össze.

A küldetés első szakaszában az űrhajósok abban a rakétában fognak élni, amellyel érkeztek. A második szakaszban a bázis elkészül, és az űrhajósok odaköltöznek.

A falak dupla titániumrétegből készülnek, a kettő között aerogél szigetelőszőnyeggel. A titán kedvező szilárdság-tömeg aránnyal rendelkezik. Az aerogél nagyon jó szigetelő és könnyű. Az ablakokhoz átlátszó szilikát üvegszálakat fogunk használni. Ezen anyagok és a háromszögekből álló forma miatt a szerkezet könnyű és erős lesz. Ez akkor lesz hasznos, amikor a holdbázis részeit a Földről a Holdra szállítják.

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

A tervezési döntéseknél figyelembe vettük a következőket: holdhomok, táj, sugárzás, meteoritok és hőmérséklet. A bázis teljesen zárt lesz, és tisztítórendszerrel ellátott bejáratokkal rendelkezik majd, hogy a veszélyes holdhomok ne juthasson be. Annak érdekében, hogy az űrhajósok biztosan ismerjék a tájat, a Holdról topográfiai magassági térképet fogunk készíteni.

Az alap falai titánból készülnek majd, mivel ez erős, könnyű és ellenáll a szélsőséges hőmérsékleteknek. Aerogél szőnyegeket fogunk használni, amelyek hővezető képessége 0,0135 és 0,017 W/m K között van. A bázis így védett a meteoritok és a szélsőséges hőmérsékletek ellen. A Demron egy sugárzásvédő anyag, és a bázis belsejére kerül. Valamivel alacsonyabb sugárzásvédelemmel rendelkezik, mint az ólom árnyékolás, de rugalmas és könnyű. A holdbázis föld alatti részét holdi homokkal borítják, ami szintén védi a bázist a sugárzástól.

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

Víz
Élelmiszer
Teljesítmény
Air

A víz előállításához az ISS vízvisszanyerő rendszert használt. Ez az ISS fedélzetén lévő környezetszabályozó és létfenntartó rendszer része. A vizet az ISS-en belül gyűjtik össze. A legénység vizeletének, verejtékének, a kabinban keletkező egyéb kondenzátumoknak és a fedélzeten kívüli tevékenység miatt keletkező hulladékoknak az újrahasznosításával tiszta vizet biztosítanak. Ezt a vizet megszűrik, és ivóvízként vagy növényvízként lehet felhasználni.
A Holdon valószínűleg jég van a kráterekben, ahol állandó árnyék van. Ezt a vizet bányászni és szűrni fogják. Ezután a vizet ivásra és növénytermesztésre lehet használni.
A megmaradt használt vizet a vízvisszanyerő rendszer veszi fel. Így a víz újrahasznosítható. Így egy körkörös rendszer jön létre.

A küldetés kezdetén az űrhajósok a Földről származó élelmiszert esznek. Később az üvegházból származó zöldségeket ehetnek. A legénység többnyire növényi alapú étrenden fog élni. Szójából, hüvelyesekből, kukoricából, spenótból, burgonyából és gyümölcsökből áll a változatos étrend. Ezeket a növényeket egy zárt üvegházban fogják termeszteni mesterséges fénnyel, ahol a növények védve vannak a sugárzástól.
Ahhoz, hogy minden szükséges tápanyaghoz hozzájussanak, a legénységnek étrend-kiegészítőket is kell szednie, például D-vitamint, vasat és C-vitamint. Ezeket a Földről pilóta nélküli teherhajókkal kell a Holdra hozni, és a holdbázisra szállítani.

A fő áramforrást napelemek fogják termelni. Ezeket a Chakleton kráter tetején helyezik el, amely folyamatosan világít, így állandó áramforrás áll rendelkezésre. A felesleges villamos energiát nagyméretű akkumulátorokban tárolják. Ez akkor hasznos, ha energiahiány van, és ha a napelemek nem működnek. Ezzel a bázisnak soha nem lesz áramhiánya. A víz elektrolízisével rakétaüzemanyag (hidrogén és oxigén) jön létre. Ez szintén energiatartalékként szolgálhat.

Az oxigén előállításához ugyanazt a rendszert fogjuk használni, amelyet az ISS használ. Van egy oxigéntermelő rendszer, a víz elektrolízisére. Fontos eleme a korábban említett vízvisszanyerő rendszer. Ezt a vizet a fedélzeten lévő élet fenntartásához szükséges belélegezhető levegő előállítására használják. A holdbázisunkon nemcsak a bázison belül összegyűjtött vizet, hanem a bányászott holdjeget is felhasználjuk. A levegőt egy légszűrő rendszerrel frissítjük fel.
A nyomás alatt lévő oxigéntartályok tartalékként szolgálnak a belélegezhető levegő előállításának fő módszeréhez. Ezeket az oxigéntartályokat pilóta nélküli teherhajók szállítják majd a holdi bázisra.
A Holdon termesztett növények és algák oxigént is biztosítanak majd az űrhajósok számára. Az űrhajósok által kibocsátott szén-dioxidot a növények és algák újra felhasználhatják.

2.5 Magyarázd el, mi lenne a Holdtáborod fő célja.

A holdi küldetés elsősorban tudományos célokat szolgál. Először is, az élőlények és a Holdnak a növekedésükre és az életfolyamatokra gyakorolt hatásának kutatása. Állatokat (például patkányokat, csirkéket és méheket) és növényeket viszünk a Holdra, és összehasonlítjuk a gravitáció és a sugárzás hatását a Holdon a földihez képest.
Másodszor, a holdi talajkutatás. A Hold homokján, talaján, szikláin és kráterein végeznek majd vizsgálatokat. Ezáltal több betekintést nyerhetünk a Hold összetételébe és a Hold kialakulásának módjába.
Ennek végső célja egy állandó kolónia létrehozása a Holdon. A holdi bázis lesz az állandó lakhatóság kezdete a Holdon. A kutatás a jövőben más bolygókon, például a Marson való lakhatást is lehetővé teszi majd.
A jövőben a bázis turisztikai célpontként is használható lesz a Holdra történő utazásokhoz.

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

A holdtábor helye soha nincs sötétben, ezért nem tudunk "természetes" nappali-éjszakai ciklust létrehozni a Holdon. Emiatt az űrhajósok a földi nappali-éjszakai ciklust fogják követni. Így a Földdel való kommunikáció is könnyebb lesz, és mivel a holdi űrhajósok nem élnek állandóan a Holdon, könnyebb lesz újra alkalmazkodni a földi élethez.

A holdbázis legénysége 6 főből áll majd, két csoportra osztva. A biztonság kedvéért a két csoport soha nem alszik egyszerre. Mindig három ember lesz ébren, hogy észrevegyék és megoldják az esetleges problémákat.

Az első csoport 20.00 órától 3.00 óráig alszik. A második csoport 3.00 órától 10.00 óráig alszik. Amíg a második csoport alszik, addig az első csoport 3.00-tól 3.45-ig reggelizik. Ezt követően egy órát sportolnak, hogy erősek maradjanak, és 15 percük van zuhanyozni. Ezután az űrhajósoknak másfél óra szabadidejük van, ezt az időt arra használhatják, hogy a társalgóban lógjanak, és felhívják a földi családtagokat és barátokat. Fél héttől 10.00 óráig ez a csoport munkába megy. 10.00 órakor a második csoport felébred. A legénység ezután 45 percig együtt reggelizik, elkészítik a nap tervét, és kapcsolatot tartanak a földi bázissal. A második csoport 10.45-től 11.45-ig sportol, majd zuhanyozik, míg a másik csoport dolgozik. Ezután a második csoport is munkába megy. Kettőtől háromig az egész csapat ebédelni fog. Ebéd közben felveszik a kapcsolatot a földi bázissal, és átgondolják az eddigi napot. 18.00 óráig a legénység ismét dolgozni fog. Ezután a legénység együtt vacsorázik, és kapcsolatot tart a földi bázissal, és elmélkedik az elmúlt napról. Az első csoport ezután lefekszik aludni, míg a második csoport ismét dolgozni fog. Ez a csoport 23.30-kor étkezik és három óráig szabadideje lesz. Ezt követően ez a csoport lefekszik, a másik csoport pedig felébred. És így kezdődik újra a nappal-éjszaka ciklus.

Egyéb projektek:

  Omega csapat

 

  郑州轻工业大学
    Kína
  NormiX

 

  Zespół Szkół Ogólnokształcacych i Technicznych w Sompolnie
    Lengyelország
  SFG - Űrfúziós banda

 

  Sigmund-Freud-Gimnázium
    Ausztria
  Moon Hut

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kína