moon_camp
felfedezés interaktív kép

Moon Camp Pioneers 2022 - 2023 Projekt Galéria

 

Az Moon Camp Pioneers-ben minden csapat feladata egy teljes Holdtábor 3D-s megtervezése az általuk választott szoftver 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 holdtáboruk lakó- és munkaeszközeit.

Skyhook

  Első hely - Nem ESA-tagállamok

Shanghai Qingpu Senior High School  Shanghai-Qingpu    Kína 17, 16   6 / 0 Angol
3D tervező szoftver: Fusion 360



Youtube Video Link:


1.1 - A projekt leírása

Holdtáborunk egy 2035-ben épített holdi bázis, amely a földi energiaválság kezelésére és a Hold felszínén végzett hosszú távú kutatásra szolgál. A bázis elsődleges célja az energiaforrások, például a hélium-3 alacsony költséggel történő szállítása a Holdról a Földre, anyagtudományi, biológiai és más tudományágak kutatása a Holdon, valamint a Holdon élő űrhajósok fizikai állapotának tanulmányozása.

1.2 - Miért akarsz Holdtábort építeni? Magyarázza el a Holdtábor fő célját (például tudományos, kereskedelmi és/vagy turisztikai célokat).

Holdi táborunk célja, hogy a Holdon hélium-3 energiaforrásokat fejlesszünk ki tudományos kutatás céljára, hogy olcsóbb és tisztább nukleáris fúziós anyagokat juttassunk el a Földre, és hogy a holdi kutatóbázisban a holdi talaj és más típusú energiák felhasználását vizsgáljuk a Holdon, hogy kezeljük az energiaválságot, amellyel az emberiség a következő évtizedekben szembesülhet.

2.1 - Hol szeretnéd felépíteni a Holdtábort? Magyarázd meg a választásodat.

A Hold Shackleton-kráterének szélén található (0,0°89,9° S)″a helyszín az örök nappali fény zónája, amely Klipp-sziklát tartalmaz (a Hold felszínének folyamatos megvilágításának időtartama 86% a déli féltekén).A pólus közelében, a hőmérséklet és a szögsebesség hatására a Hold vízkészleteinek nagy része a talajba fagyott, ami barátságos a Holdtábor fejlődéséhez. Az adatok azt is mutatják, hogy a kráter sokkal több hidrogént tartalmaz, ami arra utal, hogy vízjég is lehet jelen. A Shackleton-kráter közelében található a Malapert-hegy, amelynek csúcsa, bárhogy is forog a Hold, mindig látható a Földre, alkalmas egy nagyszabású földi kommunikációs központnak. Továbbá. a hegy hátsó része alkalmas a rádiójelek árnyékolásának területére, mivel teljesen ki tudja küszöbölni a Földről érkező elektromágneses interferenciát, így hozzájárulva egy rádióteleszkóp telepítéséhez.

2.2 - Hogyan tervezed felépíteni a Holdtábort? Gondoljátok át, hogyan tudnátok hasznosítani a Hold természeti erőforrásait, és milyen anyagokat kellene a Földről behoznotok. Írjátok le a technikákat, az anyagokat és a tervezési döntéseket.

A Földhöz képest a Holdon nagy mennyiségű hélium-3 készlet található, amely nyersanyagként felhasználható a magfúzióval termelt hőenergia előállításához, amelyet generátorok és transzformátorok segítségével villamos energiává alakítanak, és földalatti szuperakkumulátorokban tárolnak. Ezenkívül a holdi talajban gazdag oxidok, például titán-dioxid és timföld, redoxiberendezésekkel redukálhatók, hogy vizet és megfelelő fémeket állítsanak elő.

A holdi talajban lévő breccsát, kavicsot és más anyagokat vízzel összekeverjük, hogy betont készítsünk belőle, és ezzel építsük fel a holdi bázisunk főépületének föld feletti héjrészét. A Földről egy 3D nyomtatót fogunk magunkkal vinni, hogy a betonanyagból épületet készítsünk, ami nagymértékben csökkentheti a földi szállítási kapacitástól való függőséget. Közben üvegszálakat keverünk a betonba, hogy javítsuk a bázis héjának hőszigetelő képességét. A bázison különböző területeken állandó hőmérsékletű berendezéseket helyezünk el, hogy az űrhajósok számára kényelmes munka- és lakókörnyezetet biztosítsunk.

2.3 - Hogyan védi és nyújt menedéket az űrhajósoknak a Hold zord környezete ellen?

A Hold-táborban a meteoritellenes küldetésünk három részből áll, a külső réteget a lézeres rakétaelhárítás, a középső réteget a légvédelmi rakétatechnológia egészíti ki. A közelharci ágyúk több készlete az előző két alkalommal megmaradt meteoritdarabkákat fogja elkapni. A radar segítségével pedig pontosan azonosítani tudják, hogy a tárgy meteorit-e. A kupolánk hatékonyan meg tud védeni minket a terminális meteorit apró szilánkjainak támadásától. Ezen túlmenően egy föld alatti óvóhelyi réteget is felállítunk, hogy az űrhajósok megvédhessék személyes biztonságukat és túlélhessék a földi támogató személyzet megérkezéséig.

3.1 - Hogyan biztosítja a holdtábor az űrhajósok számára az alapvető szükségletekhez, például vízhez, élelemhez, levegőhöz és energiához való fenntartható hozzáférést?

a ) VÍZ
Ⅰ. Vízellátás
1.Szállítóeszközzel szállított.
2. Az elektrolízis során keletkező hidrogéngáz csökkenti a holdi talajban lévő bőséges oxidokat, és így vizet hoz létre.
Ⅱ. Vízkeringető rendszer
1. Az űrállomáson a légzés során keletkező vízgőz kondenzáció útján visszajut a tartályba.
2.Toalett szennyvíz és egyéb háztartási szennyvíz tisztítási ciklus.
b) ÉTEL
1. Az ültetvényben termesztett burgonya és káposztafélék alkothatják az ellátás egy részét, és a pontos öntözési és termesztési technológiával magas növekedési ütem érhető el.
2.A hordozórakétán keresztül a vákuumcsomagokban lévő űrélelmiszereket rendszeresen szállítják a bázisra.
3.Tárolt tartalék sűrített élelmiszerrel a vészhelyzeti telítettség érdekében.
c) TELJESÍTMÉNY
Ⅰ.A fő energiaforrások
1.Nuclear fúziós eszközök
Deutérium a magfúziós berendezésekhez, hagyja, hogy az atommagon kívüli elektronok megszabaduljanak az atommag béklyóitól, az atommagok polimerizálják egymást. A nagyszámú elektron és neutron felszabadulása hatalmas energia felszabadulását jelenti.
2.Solar power
Mivel a Holdon nincs légkör, a napelemek nagymértékben képesek átalakítani az elektromos energiát, a felesleges elektromos energiát pedig az akkumulátorban tárolják.
d) AIR
1.Az elektrolizált vízgenerátoron keresztül. Az oxigén egy része a szellőzőrendszerbe kerül az emberi légzéshez, a többletet pedig a szabad levegőn tárolják és "oxigénjéggé" fagyasztják.
2. Használja a növények fotoszintézisét az ültetőállomáson az oxigén előállítására és a szén-dioxid eltávolítására.
3.A többi légkomponens alapvetően nem csökken. Azonban csak szivárgás esetén, a tárolóhelyiségben sűrített gázt tárolnak.
4. Levegőszivárgás esetén a tárolóhelyiségben sűrített gázt tárolnak, amely elegendő a tartalom háromszoros kiegyenlítésére.

3.2 - Hogyan fog a Holdtáborod foglalkozni az űrhajósok által a Holdon termelt hulladékkal?

Ami a műanyag termékeket illeti, az űrhajósok által termelt háztartási hulladékot közvetlenül a 3D nyomtatón keresztül tudjuk bevinni, és a nyomtató nyersanyagává válhat, hogy több dolgot állítson elő. Ami az emberi hulladékot illeti, speciális biológiai és kémiai területekkel rendelkezünk a feldolgozáshoz, és trágyává válnak az űrben termesztett növények számára.

3.3 - Hogyan fogja a Holdtábor fenntartani a kommunikációt a Földdel és más Holdbázisokkal?

Holdbázisunk a bázis közepén található elektromágneses gyorsító pályán keresztül űrhajókat indít az űrállomásra vagy a Földre. Az ionhajtóművekkel felszerelt űrhajó, amely ionizálja a hajtóanyagot, és elektromos mezőt használ az ionkilövellés felgyorsítására, hogy tolóerőt képezzen, viszonylag nagy sebességgel tud a holdbázisra és vissza utazni. Ugyanakkor a bázis holdi roverekkel is fel van szerelve, hogy az egyes bázisokon belüli árucserét megvalósítsa. A bázisok között jelzőbázis-állomások vannak a rádiójelek erősítésére, és a bázisok közötti kommunikáció kényelmesebbé és gyorsabbá tételére.

4.1 - Milyen tudományos téma(k) áll(nának) a Holdtáborban végzett kutatás középpontjában? Fejtsétek ki, milyen kísérleteket terveztek a Holdon (például a geológia, az alacsony gravitációs környezet, a biológia, a technológia, a robotika, a csillagászat stb. témakörökben).

A tábor a holdkutatás első vonalbeli bázisaként fog szolgálni, elsősorban a holdi geofizika, a holdi talajanyagok és a holdfelszíni növényzet tudományos kutatásáért felelős. A Holdon található ásványi anyagokat a bázis közepén lévő elektromágneses gyorsító pályán keresztül az űrállomásra vagy a Földre lehet szállítani. Mivel nincs légellenállás, az űrhajó ezen a berendezésen keresztül könnyen felgyorsítható egy bizonyos indítási sebességre, ami megmagyarázza a bázis éghorog nevének jelentőségét is. A holdi laboratórium a földihez közeli kutatási létesítményekkel is rendelkezhet a holdfelszíni kutatások megvalósíthatóságának megvalósítása érdekében. A holdfelszíni növénytermesztés szintén fontos kutatási téma a bázison, és a növénytermesztő terület a holdfelszíni tudományos kutatómunka során a teljes személyzet élelmiszer-ellátását kielégítheti. Ugyanakkor az űrben történő nemesítés is megvalósul, hogy a jelenlegi élelmezésbiztonsági probléma megoldása érdekében nagyobb területegységre vetített terméshozamú fajtákat termesszenek. A bázison robotikai kutatásokat is végeznek majd, hogy a kutatók robotkarokat használhassanak tudományos kutatási tevékenységük során.

5.1 - Mit tartalmazna az űrhajósok képzési programja, hogy segítsen felkészíteni az űrhajósokat egy Hold-küldetésre?

Az alacsony gravitáció hatásainak megelőzése érdekében az űrhajósok minden nap gyakorlatokat végeznek.A napi két gyakorlat célja, hogy biztosítsák a fizikai állapotot az űrbe való belépéskor. Az űrhajósaink különböző szerepköröket töltenek majd be, és a Földön speciális készségeket tanulnak meg, hogy szerepüktől függően különböző területekre specializálódjanak. Például a csapat orvosai megtanulják majd a sérülések alapvető kezelését, az orvosi konténerek helyzetének megelőzését a sérülésektől vagy a foglaltságtól. A mérnökök a földi gépek karbantartását fogják megtanulni, hogy megakadályozzák a holdi táborban bekövetkező károkat. A pilóták megtanulják, hogyan kell irányítani az űrhajót, megelőzni a robotpilóta-technológia meghibásodását, és kézzel irányítani az űrhajót és a holdi járműveket. Az adatelemzők elemezni fogják a bázis energiafelhasználását és -termelését, fenntartják a bázis normális működését. Ezután tanulmányozni fogják a bázis különböző berendezéseinek használatát is, és különböző fizikai és kémiai kísérleteket fognak gyakorolni, amelyek csak a holdi környezetben végezhetők el, vagy könnyen elvégezhetők a holdi környezetben. Szintén szimulálják a növénytermesztés megfigyelését és gondozását a termesztési területen. Az űrhajósoknak ismerniük kell a visszatéréshez szükséges menekülési útvonalakat a visszatérő kapszulához, valamint az életmentő műszerek használatát vészhelyzet esetén. Az asztronauták többször is gyakorolják a bázis ellenőrzési folyamatát, hogy megelőzzék az életveszélyt jelentő problémákat és gyenge pontokat. Az asztronauták egy valóságközeli szimulációban fedezik fel a holdi környezetet, életnyomokat és mindenféle adatot gyűjtenek. A kiképzési program 20 napig tart majd, hogy az űrhajósok teljes mértékben megismerjék a holdi táborban leendő életüket. A napi kiképzés után még egy napi adatrendezési és adatgyűjtési, valamint egyéb rendezési és elemzési munkát és naplórendezést kell végezni.

5.2 - Milyen űreszközökre lesz szüksége a jövőbeli Hold-missziónak? Írjátok le az Moon camp-ben található járműveket, és gondoljátok át, hogyan fogtok a Földre és a Földről utazni, valamint új célpontokat felfedezni a Hold felszínén.

A teherszállítás tekintetében három elektromágneses sínágyút használtunk, és a Hold felszínén lévő Tokamak berendezés folyamatos elektromos energiát tud biztosítani számunkra. A holdi nyersanyagokat az ágyúba helyeztük, majd az elektromágneses railgun hatalmas gyorsulása révén a holdi szinkronpályára küldtük őket, hogy dokkoljanak a Skyhook űrhajónkkal, és egy magasabb űrállomásra emelkedjenek. Ami a személyszállítást illeti, űrsiklókat építettünk az űrhajósok számára a magas pályán lévő űrállomásokra és onnan vissza, amelyek közvetlenül a Hold felszínén lévő kifutópályáról tudnak felszállni, és űrbuszaink vannak a holdi űrállomás és a geostacionárius űrállomás közötti járatok kialakítására. A rover hátsó része különböző funkciójú rekeszekkel szerelhető fel, moduláris kialakítással a különböző helyzetekre. Ilyen például a szállítómodul, a felderítőmodul, az építőmodul.

Egyéb projektek: