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.

HOPE OF THE MOON

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



1.1 - A projekt leírása

Ami a holdtábort illeti, elsősorban ötszögletű létesítményekre alapozunk, és a főépület első emeletén található a fő irányítóterem, amely az egész tábor működését irányítja. A második emeleten öt szoba biztosítja az űrhajósok elszállásolását, és ágyakat, ablakokat, asztalokat, WC-ket és egyéb infrastruktúrát tartalmaz a normális élet biztosítására. A főépület közepén egy űrlift található, amellyel a megfigyelőközpontba lehet eljutni az űrbeli helyzet megfigyelésére, az alsó fúróval pedig a holdi földalatti talaj feltárására, valamint a vízkészletek fejlesztésére és hasznosítására. Öt kabin van a kerületben, amelyek a kísérleti kabin, a tenyésztési kabin, a fitneszkabin, az orvosi kabin és a raktárkabin. Minden egyes kapszulának megvan a maga szerepe, amely teljesebb szolgáltatásokat és feltárást biztosít a holdi táborok számára. A kabinon kívül vannak szállítórobotok, felfedezőrobotok és jelzőrobotok, amelyek fizikai erőt és jelátalakítást biztosítanak az űrhajósok számára. A külső részen napelemek is vannak, amelyek az egész táborban biztosítják az áramellátást.

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

Lehetséges-e állandó emberi lakhelyet találni a Földön túl? A holdbázis-program eredetileg erre a kérdésre kereste a választ. A holdi táborom első lépése a Hold felmérése és feltárása, hogy kiderüljön, vannak-e a Föld számára elérhető erőforrások, valamint a földönkívüli erőforrások fejlesztése és hasznosítása. A holdi környezet további vizsgálata azt mutatja, hogy az emberi lakhatás helyszínévé fejlődhet. Holdi táborunk jelenleg az űrhajósokat célozza meg, akiknek a Holdon nemcsak kényelmes környezetet biztosítanak a kísérletek elvégzéséhez, hanem kényelmes gépeket is a kísérletezéshez és a fejlesztéshez.

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

A Hold déli pólusán található Aitken-medencében választották ki az építkezést.A Hold déli hátoldalán található, sok hegység van, több mint 80% idő alatt napfény éri, a hőmérséklet-különbség alacsony, és a környezet kedvező a lakhatáshoz.Ez a Hold legnagyobb és legrégebbi becsapódási medencéje, és mélyreható tanulmányozása feltárhatja az alsó holdkéreg, sőt a felső holdköpeny anyagi állapotát, ami elősegíti a kísérletek elvégzését.A medencének alacsony a domborzata (13 km különbség a környező fennsíkokhoz képest) és vékony a holdkéreg, és akár passzív, akár aktív módban keletkezik a holdtengeri bazalt, nagy mennyiségű holdtengeri bazalt fog megjelenni, ami elősegíti a tábor építését.

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.

Először indítson mesterséges műholdakat, válassza ki a legjobb helyet a tábor számára a felméréshez, 3D nyomtatókat használjon az alkatrészek összeszereléséhez, bányásszon és használjon oxigént, alumíniumot, vasat és más nyersanyagokat a holdkőzetben, hogy oxigént állítson elő a mindennapi használatra, és bővítse a Holdat fémekkel, üveggel és más nyersanyagokkal. A holdi táborok vizét a Hold alján található vízjég bányászatával szintetizálják. Egy kompresszor egy hőcserélőn keresztül nagynyomású telített gázzá (ammónia vagy freon) sűríti a hűtőközeget, amelyet aztán egy kondenzátor lecsapol. A fojtó berendezésen keresztül történő fojtás után az elpárologtatóba kerül, és a hűtendő közeg hűtése és cseréje révén állandó hőmérsékletű rendszer alakul ki a tábor belsejében. A molekulaszűrő adszorpciós teljesítményének felhasználásával az oxigéngenerátor segítségével, a fizikai elven keresztül, az olajmentes kompresszort használják a levegőben lévő nitrogénnek az oxigénből való leválasztására, és végül nagy oxigénkoncentrációt kapnak. Ez egy automatizált berendezés, amely zeolit molekulaszitát használ adszorbensként, adszorbens adszorpciót, nyomáscsökkentést és deszorpciót használ az oxigén levegőből történő adszorpciójához és felszabadításához, ezáltal az oxigén elválasztásához. A zeolit molekulaszűrő egy gömb alakú szemcsés adszorbens, amelynek felülete és belseje egy speciális póruskezelési eljárás után mikropórusokkal rendelkezik, és amely fehér színű. Pórustípusának jellemzői lehetővé teszik az O2 és N2 kinetikus szétválasztását és az oxigénellátást.

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

Ami a sugárzást illeti, a tábor építőanyagainak szerepe és a tábor falainak megvastagodása, valamint az a tény, hogy az egész tábor zárt környezetben van, normális körülmények között a sugárzásnak nincs nagy hatása a táboron belüli életre. Ami a meteoritbecsapódásokat illeti, a tábor a Hold legnagyobb kráterére épült, ami nemcsak a meteoritbecsapódásokat akadályozza meg hatékonyan, hanem a holdpor bejutását is megkönnyíti, és a biztonság kedvéért több megfigyelőberendezés is van odakint. Mikrometeorit-ütközés elleni védelem, stabilitás alacsony gravitációban, helyi anyagok robbanóanyagok gyártásához, berendezések automatizálása, távvezérlés és robotmanipuláció, nagy szilárdságú, nagy tartósságú, könnyű anyagok gyártása, amelyek vákuumban és alacsony hőmérsékleten is képesek működni, akkumulátorok, üzemanyagcellák vagy sugárzásból származó energiaellátás. Vészhelyzet esetén a táborban az űrhajósok biztonsága érdekében menekülési rendszer található.

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

Először is, a levegő előállításának fő útja a holdi talaj és kőzet olvasztása. Nagy mennyiségű oxigént lehet előállítani olvasztásos elektrolízissel, ami a Holdon az oxigén fő forrása; Másodszor, a szén-dioxidot kémiai vagy mikrobiológiai úton, egy légkeringető berendezésen keresztül kezelik, hogy visszaalakítsák belélegezhető oxigénné; Végül, ha elegendő, részleges víz deszorpciójával bizonyos mennyiségű oxigént lehet előállítani hidrogénben.A tábor építési ciklusát tekintve, a korai szakaszban, mielőtt a tábor képes volt az önellátásra, főként a Földről hozott csomagolt élelmiszerekkel tartották fenn. Miután az építkezés befejeződött, a tábort főként egy űrbeli üvegházban termesztett élelmiszerrel tartották fenn. Az ültetendő növények kiválasztása a tápanyagtáblázat alapján történt, hogy az űrhajósok normális életfunkcióit biztosítsák.

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

A háztartási szemetet és az ürüléket vákuumzárral lezárják és kiszárítás után tárolják, és amikor a teherűrhajó ellátja az űrállomást, ezeket a háztartási szemetet az üres teherűrhajóba rakják, majd a teherűrhajót leválasztják az űrállomásról, lelassítják, majd az aerodinamikus fűtés által generált nagy hő hatására elégetik. A folyékony hulladék (vizelet, háztartási szennyvíz) bekerül a vízkörforgató rendszerbe, megtisztítja és újrahasznosítja. A leszedett rizómák, régi levelek, ürülék a hulladék biokonverterbe kerül, a vizelet a vizeletkezelő rendszerbe, a papírtörölközők, csomagolózsákok stb. a térfogat csökkentése érdekében először összenyomják, vákuumozzák, majd lezárt zsákokkal lezárják, a raktárba kerülnek, ahol a szemetet tárolják, és amikor az ellátmányt szállító teherűrhajó érkezik és visszatér, a légkörbe lépve az űrhajóval együtt elégnek.

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

Az űrhajósok hordozható életfenntartó rendszerű hátizsákokat hordoznak VHF-rádiókkal, amelyek hang- és bioszenzoradatokat továbbítanak az űrruhákból más holdi táborokba vagy a földi kommunikációs rendszerekbe, valamint hangjeleket továbbítanak a holdi modulokból az űrruhában lévő űrhajósoknak. A holdkomp kommunikációs rendszere az S-sávot használva küldi vissza a jeleket a Földre, amely egy olyan ultramagas frekvenciasáv, amely eltérítés és visszaverődés nélkül áthatol a földi ionoszférán, és az S-sávot használja a Földdel és más holdi táborokkal való kapcsolat továbbítására és fenntartására.

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 holdi táborban az űrhajósok különféle kísérleteket végeznek, de elsősorban a biológia és a biotechnológia, röviden a biológia és a technológiafejlesztés, valamint a humán kutatás még mindig a fő kutatási témák. Ennek érdekében a holdtáborban van egy speciális biológiai kutatófülke is, és vannak tenyésztési platformok a biológiai kutatáshoz. Vannak olyan kísérletek is, amelyeket a holdi környezetben lehet elvégezni, mint például hideg atomkísérletek, mikrogravitációs kísérletek, növénytermesztési kísérletek és így tovább. Az űrben végzett vizsgálatok emberi szövetchipeken olyan pendrive méretű eszközök, amelyek egy-egy szerv működését reprezentáló emberi sejteket tartalmaznak. A mikrogravitáció emberi egészségre gyakorolt hatásainak jobb megértése, és e tudás átültetése a földi emberi egészséggel kapcsolatos kutatásokba érdekében a tudósok emberi szövetchipeket küldtek az űrállomásra. Az alacsony Föld körüli pályára állított gazdasági szféra létrehozása, a műholdak telepítésétől az űrkutatásig. A mikrogravitációban történő élelemtermesztés technológiája az űrben vagy az űrépületekben segíthetné az embereket a Földtől távolabb történő felfedezésben. E küldetések előkészítése érdekében az űrállomáson számos növénytermesztési technikát vizsgáltak. 2015. augusztus 10-én az űrhajósok megkóstolták az első, űrben termesztett salátát, most pedig retket és különböző zöldségeket, például paprikát, uborkát és mást termesztenek. A folyadékfizikai tanulmányok fejlődése bolygónkra is kiterjed, de az űrbe küldésük segíthet jobban megérteni az áramlásukat, és az űrbeli folyadékok tanulmányozása az alapkutatástól a fejlett orvosi eszközöktől a hőátadó rendszerekig terjedő alkalmazások teszteléséig fejlődött.

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

Az űrhajósok egyfajta különleges szakma, akik űrtevékenységet folytatnak, különleges munkafeladatokat kell ellátniuk, mint például a repülés megfigyelése, működtetése, irányítása, kommunikációja, karbantartása és tudományos kutatása az űrhajón belül és kívül, különleges környezeti feltételek mellett, és normálisan élhetnek. Ez megköveteli, hogy szigorúan képezzék őket, hogy kiváló fizikai és pszichológiai tulajdonságokkal rendelkezzenek, erős alkalmazkodóképességgel az űrrepülés különleges környezeti tényezőihez, valamint jártassággal rendelkezzenek az űrhajók és a különböző ismeretek és készségek terén, amelyekkel rendelkezniük kell a repülési küldetések teljesítéséhez. Az űrhajósok képzése általában több mint 100 tantárgyat foglal magában, mint például fizikai edzés, pszichológiai képzés, elméleti alapképzés, szakmai és technikai képzés, túlélési és életmentési képzés és nagyszabású együttműködés. Ebből a célból a holdi táborban speciálisan létrehoztak egy fitneszkultúra-kapszulát, hogy az űrhajósok számára fizikai védelmet biztosítsanak, hogy hosszú időn keresztül elkerüljék a fizikai és mentális problémákat a Holdon. Az űrhajósok alapképzési tartalma a következőket tartalmazza: releváns elméleti ismeretek, mint például csillagászat, földrajz, geológia, meteorológia, légkörfizika, repülésmechanika, számítógép, rádiónavigáció, pilóta, rakéta- és űrhajóépítés stb.; szükséges orvosi ismeretek és mentési technikák; sportok: fuhu, hinta, úszás, vízisí, szörf, síelés, mászás és kötés.

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 holdi tábor létrehozásának célja a tudományos kutatás, a Hold erőforrásainak és potenciális értékének feltárása, valamint a jövőbeli űrkutatás előkészítése. A holdi táborhelyek a tudósok és űrhajósok számára olyan bázist biztosíthatnak, ahol a Hold felszínén élhetnek és dolgozhatnak, lehetővé téve számukra a helyszíni kutatást és fejlesztést, például olyan tudományos tevékenységek végzését, mint a csillagászati megfigyelések, a holdi kráterek kialakítása, a holdi talaj és kőzetek olvasztása, különböző ásványi nyersanyagok, például hélium-3 bányászata, a Hold jellemzőinek és lehetőségeinek jobb megértése érdekében, valamint a további célokat kitűző emberi felfedezések megalapozása érdekében Építőanyagokat és akár hajtóanyagot is biztosítanak a további bolygókra tartó űrhajók számára, megalapozva ezzel a Holdra történő jövőbeli emberi vándorlást.