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: Star Explorers

lycée COSTEBELLE  Hyères    Franciaország 15, 16   2 /


Külső nézegető a 3d projekthez

A projekt leírása

Az Moon camp nevű Armstrong bázisunk célja, hogy minden szempontból szinte önellátó bázis legyen, amely akár 6 űrhajósnak is helyet ad. Úgy készült, hogy a következő 15 éven belül megvalósuljon, és a következő 20 éven belül önellátó legyen. A projektünk sok ellenőrzött információn alapul, azonban a lávaalagútra vonatkozó információk hiánya problémát jelenthet.

Kezdetben a bázist a Földről fogják ellátni élelemmel és vízzel, mivel a középtávú bázisra tervezett létesítmények nem tudnak optimális teljesítményt nyújtani, amint üzembe helyezzük őket. Az űrhajósok tehát 6 havonta váltják majd egymást, körülbelül 5 éven keresztül.

Második lépésben a bázis önellátó lesz élelmiszer és víz tekintetében, és az infrastruktúrák teljesen működőképesek lesznek. Ettől kezdve a keresések teljes mértékben hatékonyak lehetnek az adatbázisban. Az űrhajósok már nem 6 hónapig, hanem egy évig, sőt, ha lehet, még tovább is maradnak.

3D modellünk tartalmazza: a Holdtáborunk helyének ábrázolását; a lakható modulokat; a holdi leszállóegységet, amely liftként szolgál a pálya, a felszín és a lávacső között; a mezőgazdasági üvegházat, a Pegasus rovert, a napelemeket.

2.1 Hol szeretnéd felépíteni a Holdtábort?

Holdi bázisunk egy lávacsőben fog épülni, amelyhez a Mare Ingenii lyukon keresztül fogunk hozzáférni a Hold déli pólusa felé (160,0° keleti hosszúság, 35,6° déli hosszúság). Ez a hely lehetővé teszi, hogy állandóan a Napnak legyen kitéve, így csökkentve a szélsőséges hőmérséklet-ingadozásokat és optimális napsütést biztosítva az elektromos energiát szolgáltató napelemek számára.

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

A Holdtáborunk 5 modulból áll, amelyek a Shelter nevet viselik. Ezek alumínium és könnyű titán erős ötvözetéből készülnek. Minden modul rendelkezik egy hajtóművel, hogy pontosan le tudjon szállni a lávacsőben. Egy Shelter 3 lakható emeletből áll; a középső emelet a modulok közötti csomópontként szolgál. A középső Shelterben 4 kihajtható folyosó van, amelyek szorosan kapcsolódnak a többi modulhoz. Projektünkben a vákuummal érintkező összes ablak tömörített polietilénből készült, és több centiméter vastag. A válaszfalak és a mozdulatlanul maradó bútorok (munkapad, zuhanyzó, sütő stb.) a Földhöz vannak rögzítve. A többi alkatrészt (3D nyomtató, orvosi ágy stb.) az első emberes küldetések során pótalkatrészként hozzák, és a helyszínen szerelik össze. A menedékházakat az ESA jövőbeli hordozórakétáihoz, például az Ariane 6-hoz igazítják majd, és egyenként szállnak fel a Francia Guyana-i Kourouból. A hasznos terhet egy újragyújtható második fokozat juttatja a Holdra, majd a modul az optimális pillanatban leoldja. A napelemek összecsukhatóak, és felszálláskor nem foglalnak sok helyet a burkolatban; a Pegasus roverrel egy időben jutnak el a Holdra. Végül a mezőgazdasági üvegházat egy külön küldetés során hozzák el. Ezt a Földön szimmetrikus pótalkatrészként tervezik, amely könnyen összeszerelhető. Ami az ablakokat illeti, az átlátszó rész polietilénből készül.

 

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

Bázisunk egy régi lávaalagútban található, amelyet több tucat méterrel a felszín alá ástak. A vastag holdi talajréteg megvédi az űrhajósokat a Holdon lévő fő veszélyektől, mint például a Napból érkező sugárzás és a gyakori kisebb-nagyobb meteorzáporok. Amellett, hogy a Déli-sarkhoz való közelsége kellemesebbé teszi a hőmérsékletet (-50 °C és 0 °C között), ez a föld alatti elhelyezkedés tovább csökkenti a hőmérséklet hatását az űrhajósokra (kb. -20 °C a lávacsőben). A Holdtáborunk gyártásához használt anyagokat úgy választottuk ki, hogy javítsuk ezt a természetes védelmet.

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

Víz
Élelmiszer
Teljesítmény
Air

Az űrhajósok a felszálláskor vizet visznek magukkal. Mindegyik Shelter ugyanazt a vízvisszanyerő rendszert használja, mint az ISS-en: a Water Recovering System (WRS). Ez összegyűjti a vizet a bázis egész területéről: WC, zuhanyzó, minden szennyvíz, valamint a levegő páratartalma, a kondenzáció és az izzadság. Ezt a vizet aztán megszűrik és megtisztítják. Ez teszi lehetővé, hogy a Holdtáborunkban szinte zárt körforgás legyen: a rendszer valóban nem nyeri vissza az összes felhasznált vizet, ezért a teherhajók rendszeresen jönnek majd ellátni a bázist.

Hosszú távon elképzelhető, hogy az űrhajósok a sarkokról fagyos vizet fognak kinyerni, hogy önállóbbak legyenek.

Az első emberes küldetések során az űrhajósok olyan élelmiszer-készletet visznek magukkal, mint amilyeneket ma az ISS-en használnak: fagyasztva szárított, szárított, hőstabilizált vagy besugárzott élelmiszereket. A teherhajók ezt a készletet pontosan fogják szállítani. Közép- és hosszú távon az űrhajósok képesek lesznek zöldségeskertet létrehozni és a mezőgazdasági üvegházban termelt élelmiszereket betakarítani. Az egyik menedékház több állványt tartalmaz, amelyekben az űrhajósok spirulinát termeszthetnek, egy olyan algát, amely számos táplálkozási és gyógyászati tulajdonsággal rendelkezik, és amely fotoszintézis révén oxigént termel. Ez az összetett reakció akkor optimalizálódik, ha az algát kék fénnyel világítják meg, ezért minden egyes állványba kék neonlámpákat szereltek.

Az elektromos áramot napelemek termelik, amelyek automatikusan úgy vannak beállítva, hogy a nap által kibocsátott sugarak maximális mennyiségét fogják be. Ezt az energiát újratölthető akkumulátorokban tárolják. Az űrhajósok sportolás közben nemcsak vizet termelnek az izzadságukkal, hanem az erőgépeken vagy a kerékpáron keletkező mechanikus mozgásból is áramot termelnek. Ezen energiaforrásokon kívül minden modul több lúgos üzemanyagcellát tartalmaz, amelyek dihidrogénből és dioxigénből áramot (10-100 kW) és hőt termelnek.

A víz és a levegő előállítása összekapcsolódik: a WRS, amely újrahasznosítja a bázisban lévő vizet, egy részét az oxigéntermelő rendszerbe (OGS) juttatja. Ez a rendszer elektrolízis útján dihidrogént és diooxigéngázt állít elő. E rendszer egy része a dihidrogént az űrhajósok által kilélegzett szén-dioxiddal kombinálva hőt és metánt termel, amelyet a leszállómodul hajtóműve üzemanyagként használ. Az oxigén előállítását az egyik menedékházban a spirulina fotoszintézisének köszönhetően szintén biztosítják. A menedékben az algák termesztésére rendelkezésre álló terület körülbelül 27m2/fő. Vészhelyzet esetén, ha egyik említett levegőforrás sem áll rendelkezésre, Holdtáborunk rendelkezik a korábban a MIR állomáson használt Vika rendszerrel: ez abból áll, hogy porított nátrium-klorátot porított vassal gyújtanak meg, a kémiai reakció így lehetővé teszi nátrium-klorid és gáznemű oxigén előállítását.

2.5 Magyarázd el, mi lenne a Holdtáborod fő célja.

Holdtáborunk alapvetően tudományos küldetéseknek ad otthont. Fő célja az új technológiák tesztelése és felfedezése, valamint űrhajósok kiképzése azzal a céllal, hogy egy napon az első embert a Marsra küldjék. Célja természetesen az is, hogy többet tudjunk meg a Holdról, és ezáltal a Földről és a Naprendszerről. A légkör és a fényszennyezés hiánya új távlatokat kínál majd a csillagászati kutatásokhoz és a mélyűr tanulmányozásához. Végül pedig a jövőben a bolygóközi utazás fejlett bázisaként szolgálhat.

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

Amikor felébrednek, az űrhajósok a közös helyiségbe mennek reggelizni és beszélgetni a többi űrhajóssal. A napi eligazítás után minden űrhajós megkezdi meghatározott programját, amelyet az űrügynökség földi csapataival egyeztetve állítanak össze. A feladatok négyféle típusúak lehetnek: Egészségügyi: Az asztronautáknak orvosi vizsgálatokon kell részt venniük a közérzetük érdekében, vagy át kell szállítaniuk a laboratóriumba, hogy tanulmányozzák a Holdon való hosszú tartózkodás hatásait. Emellett naponta legalább 2 óra 30 percet kell sportolniuk, hogy jó fizikai kondíciójukat megőrizzék, mivel az izmok és a csontok a nulla vagy gyenge gravitáció mellett romlanak. -karbantartás: az űrhajósoknak a Holdtábor különböző részeit kell karbantartaniuk, karbantartási műveleteket végezve a Holdon belül vagy kívül. A műhelyben található 3d nyomtatót használhatják a törött alkatrészek elkészítéséhez. Gondoskodniuk kell továbbá a különböző növények termesztéséről a mezőgazdasági üvegházban, valamint a spirulináról. -kutatás: Az űrhajósok napirendjének egyik legnagyobb részét a kutatással töltött idő teszi ki. Ez megfelel a Hold tanulmányozásának, az összetevőinek, de a tulajdonságainak és a testre és az élőlényekre gyakorolt hatásainak is. -extravehikuláris kirándulás: Ez az a feladattípus, amelyet az űrhajósok előnyben részesítenek. Kombinálva tanulmányozzák a lávacsövet, kimennek a felszínre mintákat gyűjteni, visszaszerzik az elektromos akkumulátorokat... A nap a Földhöz hasonlóan pontozottan telik, köszönhetően az UTC időzónákat követő étkezéseknek. Este az űrhajósok a közös helyiségben tartanak megbeszélést a nap folyamán talált különböző új információkról. Ezután mindezt közlik a földi csapatokkal. Végül az esti étkezés után az asztronautáknak szabadidejük van, amelyet lefekvés előtt személyes elfoglaltságaiknak szentelhetnek.

Egyéb projektek:

  OSSForMe

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kína
  Isten területe

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kína
  AH

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kína
  LAEVATAIN

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kína