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.

Moon Precedent Camp

Shanghai Qingpu Senior High School  Shanghai-Qingpu    Kína 15, 16   6 / 1 Angol
3D tervező szoftver: Fusion 360



1.1 - A projekt leírása

Az ember ősidők óta számtalanszor elképzeli a titokzatos égboltot, és várja a végtelen csillagokat.Nem adtuk fel a jövő felfedezését. A Holdon tábort verni pedig az első igazi lépés lenne a mélyűrbe.

A táborunk neve Moon Precedent Camp, ami azt jelenti, hogy ez az első precedens a világon.

A holdi táborban az űrhajósok számára egy teljes lakótábort, a tudományos kutatási tevékenységek számára kényelmesebb környezetet biztosítunk, és a Hold geológiájának feltárásával tudományos értéket teremtünk.

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

A tudományos kutatás a holdi erőforrások felhasználása. A tág értelemben vett holdi erőforrások közé tartoznak a helyzeti erőforrások, a környezeti erőforrások és az anyagi erőforrások. A helyzeti erőforrások a Holdnak a Földhöz viszonyított egyedi helyzetére és működési törvényeire utalnak. Például a Hold egyik oldala mindig a Föld felé néz, ami nagyon kedvező a folyamatos földi megfigyeléshez. A másik oldala mindig a Földtől távolabbra néz, és az elektromágneses környezet nagyon "csendes", ami alkalmas az olyan tudományos kutatási tevékenységekre, mint a rádiócsillagászati megfigyelés. A környezeti erőforrások a Hold egyedülálló környezeti jellemzőire utalnak, mint például a nagy vákuum, az alacsony gravitáció, a gyenge mágneses mező, a nagy hőmérsékletkülönbség és a magas sugárzás, amelyek felhasználhatók speciális tudományos kísérletekhez és anyaggyártáshoz. A holdi anyagi erőforrások közé elsősorban az ásványi és az energiaforrások tartoznak. Az ásványi erőforrások közé tartoznak a titán, vas, króm, nikkel és más fémes ásványi erőforrások, a nemfémes ásványi erőforrások, mint a holdi talaj, bazalt és alacsony koncentrációjú illékony anyagok (H, He, C, N), az oxigénforrások és a meteoritforrások. Az energiaforrások közé tartoznak a hélium-3 erőforrások, a vízjégforrások és a napenergiaforrások. A holdkutatás, mint a mélyűri kutatás első lépése, segíteni fog nekünk a mélyűri kutatás további folytatásában, miután egy teljes bázist építettünk a Holdon.

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

Két okból döntöttünk úgy, hogy a Holdtábort a Shackleton Area-ban építjük. Először is, nagy a valószínűsége, hogy a föld alatti permafroszt képes lesz hasznosítani a vízkészleteket, ami hosszú ideig fenntartja a legénység ivóvízproblémáját, és még egy önfenntartó vízvisszaforgató rendszert is kiépíthet. A második ok az, hogy az éves megvilágítási idő ezen a területen több mint 70%-t tesz ki, ami a napenergiát elektromos energiává alakíthatja.

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.

Szándékunkban áll holdi tábort létesíteni a Hold Shackleton területén, ahol bőséges víz és holdi talaj áll rendelkezésre az építkezéshez és a megélhetéshez. Egy 3d nyomtatót és egy holdjárót kell a Földről rakétáznom. A rover kiássa a talajt. A 3d nyomtató holdi talajból nyomtatott rétegeket nyomtat a főszerkezet elkészítéséhez. A belső gépezetet, például az atomreaktorokat és a keringetőgépeket a Földön történő megépítés után a Holdra szállították.

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

A Hold zord környezetében elsősorban három probléma van: a hőmérséklet, a sugárzás és a levegő.

A tábor burkolata többrétegű szerkezetű lesz, belül és kívül bionikus eszközökkel, amelyek az időjárás-állomások redőnyeihez hasonlóan néznek ki. A forgó rész egyfajta fémhuzallal van felszerelve, amely a hideg hatására kitágul és összehúzódik. Amikor a fény hőmérséklete meghaladja a szabványos értéket, a fémhuzal a hő hatására kitágul, és a lamellák kinyílnak, a nagy sugárzási és hőleadó képességű felület pedig a tér felé orientálódik. Amikor a fényhőmérséklet gyorsan csökken, a huzalok a hideg hatására azonnal összezsugorodnak, így minden egyes lapát szorosan záródik, és elnyomja a műhold hőleadását.

A külső rétegek fém-alumíniumból lesznek sugárzástól védve, a többi pedig kerámia vagy makromolekuláris anyagok, amelyeket a rétegek között protiummal töltenek meg.

Végül, többszörös légzsilipeket telepítenek a beltérben, ha a levegőellátás nem lenne elegendő.

Ezenkívül a bázist egy kupola fogja védeni, így egy védhetetlen meteoritbecsapódás esetén is a Perry-kráter felé tudunk menni menedéket keresni, majd visszatérni, hogy újjáépítsük a tábort.

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

víz

Az emberi mindennapi élet vízkibocsátása vizeletre, székletvízre, bőrpárolgásra, légúti vízkibocsátásra oszlik. Az előbbit a WC lefolyócsöve szállítja az ültetési területre, amelyet megszárítanak, összetörnek, starterkultúrával és fermentációval kiegészítve szerves trágyát képeznek a növények növekedéséhez. A felesleges szennyvizet az energia területre szállítják, és a víztisztító modulban háztartási vízzé tisztítják. Ugyanakkor a szélsőséges vízhiányban összegyűjtheti a Hold földalatti vizét.

élelmiszer

Az ültetési területet kialakították, napfényt vagy lámpákat használtak a fénykörnyezet helyreállítására és a növények növekedéséhez megfelelő hőmérséklet és nyomás szimulálására. A fő szénhidrát- és fehérjeforrásként a quinoát, az édesburgonyát és a burgonyát választották, míg a paradicsomot, az uborkát és a sárgarépát különböző vitaminokkal, élelmi rostokkal és nyomelemekkel egészítették ki.

energia

A villamos energia főként a nukleáris reakcióval történő energiatermelésből és a napenergia-termelésből származik az energia területén. A nukleáris reakcióval történő energiatermelés látja el a tudományos kutatási területet, a holdjárót és más energiafogyasztó műszereket. A napenergia biztosítja a mindennapi életben a villamosenergia-fogyasztás stabilitását.

oxigén

Az emberi légzés által kibocsátott szén-dioxid az egyes területek szellőzőrendszerén keresztül oxigéncsere céljából az ültetési területre kerül.

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

A holdtáborból származó hulladékot különböző tulajdonságok szerint kezelik. A háztartási hulladékot: ürüléket, konyhai hulladékot a termőterületre szállítják, hogy megtrágyázzák a növényeket. A szennyvíz részben a növényekre kerül öntözésre, részben pedig a vízkezelő komponensekbe kerül: sterilizáló komponensek, többrétegű szűrő komponensek és az illékony anyagok eltávolítása, tisztítás tiszta vízzé. A többi hulladékot újrahasznosítják, és egy részét, amelyet nem lehet ártalmatlanítani, roverrel távoli hulladéklerakókba szállítják.

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

Az űrhajósok VHF-rádiókat vittek magukkal, hogy hang- és bioszenzoradatokat továbbítsanak űrruhájukból a Holdi Tábor kommunikációs rendszerébe, amely az S-sávban küldte vissza a jeleket a Földre, amely egy olyan ultramagas frekvenciasáv, amely képes áthatolni a Föld ionoszféráján anélkül, hogy eltérülne vagy visszaverődne, és amelyet széles körben használnak az űrben. Annak érdekében pedig, hogy a Hold túlsó oldalán lévő holdtábor ne legyen közvetlen kapcsolatban a Földdel, egy relés műholdat küldünk a leszálló hold L2 Lagrange-pontja körüli pályára, amely valós idejű kommunikációt biztosít a Földdel és a Hold túlsó oldalával.

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).

Holdtáborunk tudományos témái a geológia és a robotika voltak. A holdi anyagi erőforrások közé elsősorban az ásványi és az energiaforrások tartoznak. Az ásványi erőforrások közé tartoznak a titán, vas, króm, nikkel és más fémes ásványi erőforrások, nemfémes ásványi erőforrások, mint a holdi talaj, bazalt és alacsony koncentrációjú illékony anyagok (H, He, C, N), oxigénforrások és meteoritforrások. Az energiaforrások közé tartoznak a hélium-3 források, a vízjégforrások és a napenergiaforrások. A földi erőforrások fontos kiegészítőjeként a holdi erőforrások messzemenő hatással vannak az emberi társadalom fenntartható fejlődésére. A Hold anyagi erőforrásai olyan gazdagok, hogy a Hold elemzéséhez geológiai kutatásokat kell végezni a Holdon. Ugyanakkor a Hold egyedülálló környezeti erőforrásai, mint például a nagy vákuum, az alacsony gravitáció, a gyenge mágneses mező, a nagy hőmérsékletkülönbség, a magas sugárzás és más környezeti jellemzők, felhasználhatók speciális tudományos kísérletekhez és anyaggyártáshoz. Emellett robotikai kutatásokat is fogunk végezni, hogy a holdi táborban jobban elférjenek az élet, a termelés, a kutatás és egyéb tevékenységek.

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

Az űrhajós képzési program a következőket tartalmazza:

Fizikai edzés: A Holdon elkerülhetetlen a különböző tevékenységek végzése, így biztosítva a megfelelő fizikai képességeket a Holdon felmerülő kihívások és feladatok teljesítéséhez.
Mentális tréning: Ezért erre a képzésre azért van szükség, hogy az űrhajósok először leküzdjék az ismeretlen világűrrel kapcsolatos félelmüket és a Holdon való egyedülléttől való félelmüket.
Különleges környezeti tényezők Kitartás és alkalmazkodóképesség tréning: a Hold gravitációja és más környezeti tényezők eltérnek a földitől, ezért erre a tréningre azért van szükség, hogy az űrhajósok ne reagáljanak a Holdon életveszélyesnek tűnő káros reakciókra.
Túlélési tréning: az űrhajósok túlélési képességeinek és veszélyes helyzetekben való túlélési képességének javítása.
Űrhajótechnológiai képzés: az űrhajósok biztonságos Holdra érkezésének és a Földre való biztonságos visszatérésének biztosítása.
Orvosi ismeretek képzése: bizonyos mértékig az űrhajósok biztosítani tudják a fizikai egészséget és el tudják kerülni a kisebb-nagyobb betegségeket.

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.

Egy űrhajó, amellyel egy űrhajós visszatérhet a Földre és vissza, egy rakéta, amely ez idő alatt ellátmányt szállít.

A felderítő rover megvizsgálja a holdfelszínt, földmérő berendezéssel és videokommunikációs berendezéssel rendelkezik, forrásokat talál és jeleket továbbít. A kicsi, kerekes lábú, napenergiával működő, emberes holdjáró kotrógépeket visz a helyszínre, hogy kiássa a talajt, majd visszahozza azt kutatásra vagy házak építésére. Kerekes napenergia, a tetejére szerelt kamerák, a tetejére szerelt robotszerzés, a kocsi alatt tárolt készletek és a csomagtartóban tárolt felszerelések.

Egyéb projektek: