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: S.P.I.D.E.R.

Tudor Vianu Nemzeti Számítástechnikai Középiskola  Bukarest    Románia 16, 17   2 / 0


Külső nézegető a 3d projekthez

A projekt leírása

Holdtáborunk, a S.P.I.D.E.R. fő célja az űrkutatás, de más bolygók kolonizációjának szimulálása is. Az űrhajósok, kutatók számára szélesebb körű megértést nyújt az Univerzumunkról és arról, hogy mit jelent a Földön kívül élni. Mindent felhasználunk majd, ami rendelkezésünkre áll: a Shackleton-kráter belsejében lévő jégből nyert vizet, a déli póluson a folyamatos napfényt, a holdi regolitot pedig kutatásra, sőt növénytermesztésre. Lesz egy roverünk, amellyel űrhajósaink a Hold más részeire utazhatnak, valamint a Shackleton és a Shoemaker kráterek a közelünkben, amelyek szintén tudományos érdeklődésre tarthatnak számot. A Tábor a Hold felszínén fog ülni, erős acélból készült apró, pókszerű lábakkal lehorgonyozva. A Holdtáborban egy két űrhajósból álló kis csapat fog lakni, amely tudományos kísérleteket fog végezni, és többet fog megtudni a Holdról és általában az űrről. Emellett megismerkednek majd azzal is, hogy mit jelent egy másik bolygón élni (bár ez egy műhold). Ezután visszahozzák majd eredményeiket és tapasztalataikat a Földre, és remélhetőleg másokat is arra ösztönöznek majd, hogy tágítsák látókörüket. A lehető legjobb tábort akartuk építeni űrhajósaink számára, hogy optimális környezetet biztosítsunk számukra a tudományok gyakorlásához és az űrbeli élet élvezetéhez.

2.1 Hol szeretnéd felépíteni a Holdtábort?

Holdtáborunk a Déli-sarkon, a Shackleton-kráter közelében lesz. Így folyamatos napfényben lesz részünk, amely a napelemeken keresztül táplálja majd a táborunkat, és ennek az energiának egy részét üzemanyagcellákban fogjuk tárolni a holdfogyatkozások idejére. Emellett a kráterben mért nagy mennyiségű hidrogén a vízjég jelenlétére utalhat, ami döntő előny az űrhajósaink számára. Mivel meteorzáporokkal találkozhatunk, a táborunkat kevlárba burkoljuk, amely nagyon könnyű és tartós. Amennyiben a tudományos kutatás igényli, az űrhajósok a rovert t0 arra használják majd, amerre szükségük van rá. Tervezzük azt is, hogy távvezérelt, kevlárral védett rovereket fogunk tartani, hosszú távú utazások esetén, amelyek szintén napenergiával működnek majd, üzemanyagcellával és vészhelyzet esetére RTG-vel is rendelkeznek, ami lehetővé tenné, hogy akár a Hold túlsó oldalát is meglátogassuk.

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

Úgy gondoltuk ki ezt a tervezést, hogy az űrhajósok mindegyike rendelkezzen személyes térrel, de legyen egy közös helyiség is, ahol együtt dolgozhatnak és pihenhetnek. Azt akartuk, hogy otthonosan, otthonosan érezzék magukat, ezért gondoskodtunk arról, hogy a Holdtáborunk minden elemével rendelkezzen. Mivel az általunk használt anyagok könnyűek, nem okoz majd gondot, hogy űrhajóval hozzuk őket. Az is tetszett nekünk, hogy a Holdtáborunk moduláris legyen, hogy megkönnyítse az építését a Hold felszínén, és könnyen javítható legyen, ha valami történne. Először is fel kell szerelnünk a táborunk tartószerkezeteit, vagyis a póklábakat. Vastag alumíniumötvözetből készült lapok fogják alkotni az alapunkat. Minden réteget légmentesen egymáshoz zárunk majd. Az alagutak 3 ilyen rétegsorból fognak állni, háromszög alakban. A kutatási célú gömb háromszög alakú, hőszigetelő üvegből készült ablakokból fog állni. A rovereket a bázison kívül fogják összeszerelni, és szintén modulárisak lesznek. A Holdbázisunkkal kapcsolatos utolsó tételek a napelemek, amelyek előre elkészítve és rögzítésre készen érkeznek majd. Azért választottuk a pók alakját, mert ez a lény a mitológiában a teremtéssel van kapcsolatban, mivel képes saját világokat szőni. Az anyagválasztást a következő bekezdésben fogjuk megmagyarázni, mivel ez erősen kapcsolódik az űrhajósok biztonságához.

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

Az űrhajósok egészsége és biztonsága a legfontosabb prioritásunk, minden mást megelőzve. Ezért a legjobb anyagokat kutattuk fel, hogy biztosítsuk a jólétüket. Ezért aerogélt, kevlárt, erős alumíniumötvözetet és hőszigetelő üveget fogunk használni. Az aerogél semlegesíti a hőátadás három módját: a konvekciót, a vezetést és a sugárzást, és mint ilyen, kiváló hőszigetelő. A kevlár megfelelő erővel rendelkezik ahhoz, hogy ellenálljon az űrszemét és a meteorok hatásainak. Emellett a kevlár kis súlyú és nagy keménységű. Szerkezetének károsodása vagy alakjának megváltozása nélkül szélsőséges hőmérsékleteket is elviselhet. A becsapódási kutatások során az alumíniumötvözet olyan jól működik, hogy ezt az anyagot használhatjuk az ablakok redőnyeihez, hogy megakadályozzuk, hogy a törmelék tönkretegye az üveget, amihez a termoüveget fogjuk használni, mert ez védi az űrhajósokat mind a magas, mind a többnyire alacsony hőmérsékletektől az ablakok körül, valamint az űrben fellépő stressztől.

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

Víz
Élelmiszer
Teljesítmény
Air

A bázisunk vízforrása a Shackleton-kráter belsejében lévő jég lesz. Felszíne elég sima ahhoz, hogy roverünk el tudjon jutni a jéghez, majd egy fűtött fúrógép segítségével átmegyünk a napfelszínen, és közben megolvasztjuk a jeget. Ez a folyamat idő- és energiaigényes, ezért nem fogjuk a szükségesnél többször elvégezni, lehetőleg hetente egyszer. A vizet egy tartályban fogjuk tartani, és az űrhajósok egy tisztítórendszert fognak használni, mielőtt meginnák. Az emberi fogyasztáson kívül a vizet elektrolízisre és növénytermesztésre is felhasználjuk majd.

Az űrhajósainknak természetesen lesz űrkonyha. Ez biztosítja számukra a kiegyensúlyozott táplálkozást, miközben könnyen és biztonságosan tárolható, elkészíthető és fogyasztható, de ennek ára 0,64 kg/egyéni nap tárolási hely, ami nem optimális a küldetésünkhöz. Ehelyett az elsődleges táplálékforrásuk az üvegházuk lesz, amelyben burgonyát, zellert, paradicsomot fognak termeszteni a vitaminok és szénhidrátok miatt, a fehérje fő forrása pedig a különböző vízi gerinctelenek lesznek, a Mollusca törzsből, különböző előnyök miatt: könnyen alkalmazkodnak a részleges gravitációs környezethez, nem igényelnek sok helyet, és a környező víz áramlásából asszimilálják a tápanyagokat a biomassza felépítéséhez. Már léteznek olyan projektek, amelyek holdi regolitszimulánsokat használnak szubsztrátként a növények növekedésének fenntartásához, és ezt fogják használni űrhajósaink is.

A fő energiaforrásunk a napelemek lesznek. Mivel a Hold déli pólusán helyezkedünk el, a holdfogyatkozásoktól eltekintve folyamatos napfényben lesz részünk, amelyhez tartalékként üzemanyagcellák állnak majd rendelkezésünkre. A holdjáróinkat is olyan helyekre fogjuk küldeni, ahol a Holdon a legnagyobb a napfény, hogy a napelemekkel extra energiát gyűjtsenek. Vészhelyzet esetére (egy napelemtábla megsérül egy meteor által, vagy egyszerűen meghibásodik), lesz egy radioizotópos termoelektromos generátorunk (RTG), amelyet plutónium-238-ból fogunk működtetni, mivel hosszú felezési ideje és jó teljesítménye miatt.

Az űrhajósoknak oxigénre van szükségük a túléléshez, és ezt a Holdon három forrásból lehet könnyen előállítani: a víz elektrolíziséből, a holdi regolitból és természetesen a növényekből. Az elsőből, Na+ és Cl- oldatot használva az űrhajósok H2-t és O2-t kapnának. Bónuszként a H2-t O2-vel rekombinálva tiszta vizet kaphatnának, az O2 pedig UV/X sugárzásnak kitéve O3-á alakítható, amely antibakteriális hatású. A holdi regolit esetében, bár nagyon gazdag oxigénben, nagyon-nagyon precíz szűrőre lenne szükség, mert a legkisebb szemcsék is megtapadhatnak az űrhajósok tüdejében, esetleg hosszú távú egészségkárosodást okozva. Végül, de nem utolsósorban, az asztronautáink által termesztett növények is erős oxigénforrást jelentenek. A veszélyek miatt a holdi regolitot csak végső esetben használnánk.

2.5 Magyarázd el, mi lenne a Holdtáborod fő célja.

Szeretjük a tudományt, ezért ez lesz a Holdtáborunk fő célja. Még mindig végtelen sok minden érdekel minket az űrben, és biztosak vagyunk benne, hogy a táborunkban jelenlévő tudósok sokat tanulnak majd ebből az élményből. A tudósok tanulmányozhatják a Holdat, annak felszínét és krátereit, valamint az űrt, akár a Holdtáborba épített távcsövek, akár a távirányítású rover segítségével, amellyel nehezen elérhető területeket fedezhetnek fel, és csillagászati kilátást nyerhetnek az égboltra. Holdtáborunk másik célja az emberek elhelyezése egy másik bolygón való élethez. A Holdtáborból való visszatérés után az űrhajósok elmesélhetik tapasztalataikat, és másokat is arra ösztönözhetnek, hogy álmodjanak az űrben való életről.

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

A mi űrhajósaink, nevezzük őket Tinának és Bobnak, pontban 0600-kor ébrednek (GMT idő szerint). Miután rutinszerűen átvizsgálják az összes rendszert, hogy megbizonyosodjanak arról, hogy a létfenntartástól kezdve a növények növekedéséig minden zökkenőmentesen működik, megreggeliznek. Bob kagylót és paradicsomot fog enni (ez a kedvenc étele a Holdtáborban), Tina pedig beéri kagylóval és burgonyával. Természetesen a zöldségek és puhatestűek bármilyen kombinációját választhatják.

Ezután, pontban 0700-kor fizikai gyakorlatokat végeznek. Bob a futópadon fog futni, míg Tina a szobabiciklit fogja használni. Pontban 0730-kor a hideg zuhanyok felé veszik az irányt (nem akarunk túl sok energiát felhasználni, de vasárnaponként megengedett a csaló nap). A víztározóból származó vízzel tisztálkodnak, amelyet aztán újra megtisztítanak (hogy ne vegyenek be szappant), és visszaküldik a víztározóba. Van egy biológiai hulladék újrahasznosító rendszerünk is, amely segít nekik termőföldet nyerni.

0800-kor kezdődik a tudományos nap. Tina bent végez kísérleteket, Bob pedig beöltözik, és elindul a Hold felszínére, ahonnan regolitot gyűjt növény- és kutatási célokra, valamint tudományos méréseket végez a Holddal, a Nappal és a Földdel kapcsolatban. Később visszatér a táborba, ahol Tina befejezi a kísérleteit. 1200-kor ebédelni fognak, és 1400-ig szabadidejük lesz, amelyben olvashatnak, írhatnak szeretteiknek, és pihenhetnek. Ezután Bobon a sor, hogy kísérleteket végezzen, míg Tina ellenőrzi a növényeket és betakarítja őket, ellenőrzi a víztartályt, majd Bobbal együtt tudományt végez, amivel együtt 1600 körül uzsonnázik.

18 órakor vacsora, puhatestűek és zöldségek. A szabadidő után, 2200-kor aludni mennek. Egyszerre alszanak, és a biztonságuk érdekében több réteg riasztóberendezés lesz minden zavarás esetére, plusz az űrhajósok csuklószíjjal rendelkeznek majd, amely méri a szívverésüket és az oxigéntelítettségüket, és vészhelyzet esetén felébresztheti őket.

Egyéb projektek:

  Hold küldött

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kína
  offenzív holdi

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kína
  Mennyei csapat

 

  Zhengzhou University of Light Technology
    Kína
  a kereső űrállomás

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kína