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.

Bright Selene

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Kína 19, 18   4 / 2 Angol
3D tervező szoftver: Fusion 360



1.1 - A projekt leírása

Holdtábor - egy olyan terület, ahol emberek élnek, dolgoznak és kutatnak a Holdon. A holdtábor építése megalapozza az űrhajósok tudományos kutatási tevékenységét, például a hosszú távú tartózkodást és kísérleteket a Hold felszínén; a cél a Hold emberi megismerésének elmélyítése, nagyszámú erőforrás megszerzése és a növénytermesztési kutatások elvégzése. A holdi tábor két lépésben tervezi felépíteni a holdi tábort, az első lépés 20 év alatt építi fel a holdi előőrsöt, a második lépésben pedig körülbelül 10 év alatt fejleszti az előőrsöt állandóan lakott holdi táborrá. A holdi tábor a jövőben is a Naprendszer emberi felfedezésének ellátó bázisává válik.

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

A holdi tábor ugródeszka az emberiség számára, hogy mélyen az űrbe jusson. A holdi bázis az emberek kiképzőtábora lesz a mélyűrbe való eljutáshoz. Ha az emberek meg akarják ismerni az idegen környezetet, először meg kell érteniük a holdi környezetet. Elsősorban tudományos kutatásra használják. A holdi erőforrások kiaknázásának és hasznosításának tesztállomásaként a Hold saját légkörének jellemzőit használja fel környezeti tesztek elvégzésére és bizonyos termékek kísérleti előállítására. , például különleges anyagok és gyógyszerek előállítására. A Holdról sokkal könnyebb rakétát indítani, mint a Földről. A Hold nagy hatékonyságú erőforrásaira támaszkodva távolabbi tereket is fel tud fedezni.

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

Shackleton régió a Hold déli pólusán (0,0° keleti hosszúság, 89,9° déli szélesség). Mivel valószínűleg vízben gazdag, és állandó napsütéses terület van, ami kedvez a napenergia-termelő rendszernek. A hőmérséklet-különbség kicsi és alkalmas az életre. A jövőben egy nagy infravörös teleszkóp felállításának címeként használható. A kráter alján lévő alacsony hőmérsékletű környezet ideális az infravörös megfigyeléshez. Az 5 kilométer magas Malabote-hegyen álló, a Földön állandóan jól látható hegycsúcs, megfelelő berendezések telepítése esetén a Földdel való kommunikáció rádiótávközlő állomásaként működhet.

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.

3D nyomtatási technológia és új anyaggyártási technológia. A holdfelszínen található regolit kémiai összetétele hasonló a pernyéhez, és építőanyagként felhasználható holdi táborok építéséhez. Ezenkívül a holdfelszínen található vas, mangán, alumínium, magnézium és más fémásványok kitermelhetők és kiolvaszthatók, és 3D nyomtatással lakható űrházak készíthetők belőlük.

Holdi robotok üzemeltetési technológiája. A holdi robotok közé tartoznak a holdi járőrszondák és a holdi munkarobotok. A holdi robotoknak önfenntartó és javító képességgel kell rendelkezniük, a holdi járőröző szondák és a munkarobotok pedig képesek egymást karbantartani és javítani, hogy biztosítsák a munkafolyamat megbízhatóságát.

A holdi bázisok hulladékforrásainak átfogó hasznosítási technológiája. Miután a Föld-Hold jármű befejezi a holdi leszállást, a repülési platform küldetése befejeződik. Az elhagyott járművek fontolóra vehetik a különböző önálló repülőgépek kirakodását a holdi bázisok pótalkatrészeként, például az akkumulátorok és tartalékanyagok a holdi energiaállomások számára, a gázpalackok a holdfelszíni gázközegek tárolótartályaként használhatók, az üzemanyag-tároló tartályok pedig a tisztítás után a holdi oxigéntermelés oxigéntároló tartályaként használhatók.

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

Ugyanakkor a hőveszteség csökkentése érdekében középső rétegként fázisváltó hőtároló anyagot használnak. A bázis meteoritokat és holdrengéseket érzékelő eszközökkel van felszerelve, amelyek időben tájékoztathatók és menekülhetnek a nagy meteoritok lezuhanása és a holdrengések esetén.

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

Víz(水):1. A sarkvidékeken van holdi jég, amelyet össze lehet gyűjteni és koncentrálni. Ezután fókuszáló és tükröző eszközök segítségével a napenergia felhasználható a holdi jég megolvasztására, amely aztán összegyűjthető és tisztítható a vízkészletek kinyerésére. 2. A növények transzspirációja és a szűrőberendezések felhasználhatók a keletkező szennyvíz újrahasznosítására.

Élelmiszer(食物): Létrehozni egy zártkörű létfenntartó rendszert a holdi bázison, támogató növénytermesztési bázisokkal, ahol olyan terményeket termesztenek, mint a saláta, paprika, bab és búza, amelyeket már termesztettek. Ezek a növények biztosíthatják a bázis személyzete számára a fő élelemforrást, ugyanakkor a növények gondozása segíthet az űrhajósok mentális stabilitásának megőrzésében.

Energia(能源):A holdi környezethez való alkalmazkodáshoz és a holdi táborok hosszú távú és stabil energiaellátásához két módszert használtunk: a napenergiát és az üzemanyagcellákat. A Nap a Holdon körülbelül másfélszer annyi fényt sugároz, mint a Földön. Elegendő napfény, főleg a holdfény naperőművekben. Éjszaka az üzemanyagcellák a fő áramforrás.

Levegő(空气):Figyelembe véve, hogy egy átlagos ember naponta körülbelül 0,7 kg oxigént fogyaszt, fontos, hogy a költséghatékony oxigén elsődleges forrásának tekintsük a növényi fotoszintézis hasznosítását az oxigén újrahasznosítására. Emellett a holdi talaj bőséges mennyiségű titán- és vasércet tartalmaz, amelyek könnyen begyűjthetők. Ezen ércek hidrogéngázzal történő redukciója mikrohullámú fűtéssel megvalósítható, ami víz előállítását eredményezi. A víz elektrolízisével aztán hidrogén- és oxigéngázok nyerhetők, míg a kivont fémek építési célokra is felhasználhatók.

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

A holdi táborok különböző módszereket alkalmazhatnak az űrhajósok által a Holdon termelt hulladék ártalmatlanítására, többek között:

Újrahasznosítás: Az erőforrások, például a szennyvíz, a füstgáz és a szilárd hulladék újrahasznosításával a keletkező hulladék mennyisége minimálisra csökkenthető, és a Földtől való függőség bizonyos mértékig csökkenthető.

Tárolás és eltemetés: A szemetet és más, újrahasznosításra nem alkalmas hulladékokat a felszínen vagy a holdfelszín mélyén lehet tárolni vagy biztonságosan eltemetni.

Újrahasznosítás: A táboron belül egy zárt újrahasznosítási rendszer létrehozása, amely a keletkező hulladékot hasznos erőforrásokká alakítja át, például az emberi és növényi hulladékot trágyává alakítja át, amelyet a holdbázis farmjain használnak fel.

Összességében a tábornak minimalizálnia kell a keletkező hulladék mennyiségét, és tudományos és ésszerű módszerekkel megfelelő ártalmatlanítási lehetőségeket kell találnia, hogy biztosítsa a holdbázis további létét és fejlődését.

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

A Holdtábor egy makro bázisállomással van felszerelve, amely információkat küld és fogad a Föld és a Hold felé, majd a műhold által fogadott információkat a Földre küldi, így lehetővé téve a Föld és a Holdtábor közötti kommunikációt. A telemetriai és távvezérlő kommunikáció a műholdakkal való kommunikációhoz VHF-et használ, az adatmoduláció pedig FSK-t alkalmaz. A holdi táborhelyek közötti kommunikáció a bázisállomások jeléből álló vezeték nélküli hozzáférési hálózaton keresztül valósul meg az egymáshoz közeli táborhelyek esetében, a távolabbiak esetében pedig műholdas jelátvitellel.

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).

Elsősorban geológiát és biológiát tanulunk. A Hold számos egyedi tájjal és domborzati formával rendelkezik, így felhasználhatjuk őket tudományos kutatásra, például a geológiai szerkezet, a kémiai összetétel, az ásványi szerkezet, a fizikai tulajdonságok stb. vizsgálatára. A holdi anyag tanulmányozása: A holdi anyag összetétele eltér a földitől, így a holdi anyagot részletesen elemezni és tanulmányozni lehet, hogy megértsük összetételét és tulajdonságait. A laboratórium számos talajvizsgálati berendezéssel is fel van szerelve, a Hold egyedi fizikai jellemzői mellett, mint például a napsugárzás a Hold felszínének hőmérséklete és szerkezete. A Hold felszínén lévő környezet a földitől eltérő módon hat az életre, így élettudományi kísérleteket lehet végezni az alkalmazkodóképesség és az élet heterogén környezetben való életképességének tanulmányozására.

A helyszínen van egy speciális növénytermesztési terület a növények növekedésének tanulmányozására, a növekedési környezet vizsgálatára. Ugyanakkor csillagászati távcsövekkel is rendelkezünk, amelyek az űrhajósok számára kényelmesek a világűr megfigyelésére. Az űrkutatás és a Hold felszínén végzett környezeti vizsgálatok, valamint a Hold saját űrkörnyezeti jellemzőit kihasználva (a Hold maga is természetes űrkörülményekkel rendelkezik, például magas vákuum, légköri árnyékolás nélküli légkör és alacsony gravitáció) speciális termékek, például speciális anyagok és gyógyszerek kísérleti előállítása is elvégezhető.

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

Fizikai képzés

Az űrhajósoknak a természetes gravitációs környezetben végzett testmozgásra van szükségük a fizikai egészség megőrzése és a csontritkulás megelőzése érdekében. Ezen túlmenően speciális fizikai edzésre van szükségük mikrogravitációs körülmények között az egyensúly és a koordináció fenntartása érdekében. Ezek az edzések segíthetnek nekik a Holdon való járáshoz és más feladatok elvégzéséhez való alkalmazkodásban is.

Műszaki képzés

A napi mechanikai, elektronikus berendezések karbantartása és egyéb készségek mellett az űrhajósoknak el kell sajátítaniuk az űrhajók és holdjárók üzemeltetési készségeit és a különböző vészhelyzeti kezelési módszereket, például az oxigénnyomás csökkenése, a berendezések meghibásodása stb. esetén.

Topográfiai tanulás

A holdi küldetéshez való jobb alkalmazkodás érdekében az űrhajósoknak meg kell érteniük a holdfelszín geomorfológiájának és topográfiájának alapjait, és meg kell tanulniuk a navigációs eszközök használatát, valamint a holdfelszíni járművek irányérzékelését és irányítását.

Űrgyógyászati ismeretek

Az űrhajósoknak az űrgyógyászatról is tanulniuk kell, hogy megértsék az űrutazás hatását az emberi egészségre. Meg kell érteniük, hogyan kell kezelniük a különböző űrbaleseteket, és meg kell tanulniuk az alapvető sürgősségi orvosi eljárásokat.

5.Teamwork képzés

Az űrhajósképzés során az űrhajósok megtanulják, hogyan kell csapatban együttműködni és megfelelően kezelni a helyzeteket.

Az ilyen képzési programok mellett biztosítani kell az űrhajósok biztonságát és egészségét, valamint a lehető legnagyobb mértékben ki kell elégíteni saját igényeiket és szükségleteiket.

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.

Űrhajó: Szükségünk lesz egy olyan űrhajóra, amely képes leszállni és felszállni a Hold felszínéről, valamint a Földre és a Földről. Rendelkeznie kell a hosszú távú küldetésekhez szükséges felszereléssel és ellátással is.

Közlekedés a holdfelszínen: A holdi környezetben való működésre tervezett rovereket vagy más járműveket használhatunk. Ezeknek a járműveknek ellen kell állniuk a Holdon uralkodó zord körülményeknek, és képesnek kell lenniük nagy távolságok megtételére.

Fedezzen fel új célpontokat a Hold felszínén: Távvezérelt, pilóta nélküli járműveket használhatunk. Ezeket a járműveket kamerákkal és más érzékelőkkel lehet felszerelni, hogy adatokat és képeket gyűjtsenek a holdi terepről.

A Földre és a Földről: A legénység és a rakomány szállítására alkalmas űrhajókat használhatunk. Az űrhajónak rendelkeznie kell a szükséges létfenntartó rendszerekkel, és képesnek kell lennie arra, hogy ellenálljon az űrutazás viszontagságainak.

Egyéb projektek: