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.

Lunar Optimum

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Kína 18, 19   6 / 2 Angol
3D tervező szoftver: Fusion 360



1.1 - A projekt leírása

A Lunar Optimum fő teste nyúl alakú, ami a nyugati húsvéti kultúra és a kínai zodiákus kultúra kombinációja. A nyúl alakja és a világos szín, mint a téma, nemcsak azért, hogy a Hold bázisán élő űrhajósok számára némi szórakozást és melegséget adjon, hanem a jövőbeli űrhajósok tevékenységéhez is, mint például a nyúl, erőteljes, életerővel teli.

A tábor megépítéséhez 3D nyomtatási technológiát fogunk használni. A legtöbb kabin a főépületben van. A tábor viszonylag ép és zárt szerkezete segít az űrhajósoknak megvédeni magukat a zord holdi környezettől. A kompakt elrendezés lehetővé teszi számunkra a tábor jobb irányítását. a Lunar Optimum a tudományos kutatásra összpontosít, az űrforrások feltárásával és felhasználásával, a biomedicinával, az állat- és növénynemesítéssel és más tudományos kutatási berendezésekkel, űrhajókkal, holdjárókkal és tömeggyorsítókkal mint közlekedési eszközökkel. Az AI-kutatással kiegészített társalgók, éttermek, tornatermek és orvosi szobák magas színvonalú, egészséges és kényelmes életet biztosítanak az űrhajósoknak. Emellett vízzel, levegővel, élelmiszerrel és energiával is ellátják őket.

A Lunar Optimum nem csak a Hold felfedezésének gyorsítójaként, hanem a Mars és a titokzatosabb bolygók emberi felfedezésének állomásaként is.

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

A holdtábor projektben a holdtábor fő célja tudományos célú. Ennek érdekében két kutatólaboratóriumot hoztunk létre, az egyiket az űrmegfigyelés, a másikat a biomedicina területén. Az űrmegfigyelési kutatás megkönnyítése érdekében létrehoztunk egy csillagászati obszervatóriumot és egy központi irányítótermet a csillagászati obszervatórium irányítására; az orvosbiológiai kutatásban induktív csatolású plazma tömegspektrométereket (ICP-MS) gyártunk, amelyeket egy vagy több elem minőségi, félkvantitatív és kvantitatív elemzésére használnak az anyagmintákban, valamint orvosi elosztókocsikat az orvosi szobákkal való kommunikáció megkönnyítésére.

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

Azt tervezzük, hogy tábort építünk a Naprendszer legnagyobb medencéjében, az Aitken-medencében, a Hold déli pólusán. Ez a 2500 kilométer átmérőjű és 12 kilométer mély kráter nemcsak tökéletes hely a Hold belső szerkezetének és fejlődésének tanulmányozására, hanem kedvező feltételeket biztosít az alacsony hőmérsékletnek és a nagy energiájú sugárzásnak ellenálló táborok építéséhez is. Jeges vízben, hélium 3-ban, napfényben, fémekben és más ritka erőforrásokban is gazdag. A terep lejtése és simasága megkönnyíti a leszállóegység biztonságos leszállását, a terület hőmérséklete pedig stabil és megfelelő. A magaslatok egy része megkönnyíti a Föld-Hold kommunikációt és jobb életkörülményeket biztosít az űrhajósok számára.

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 holdi erőforrások ésszerű felhasználását tervezzük, főként a 3D nyomtatás és a Föld-Hold szállítási technológia segítségével, amely főként három szakaszra oszlik:

 1. "Előkészítési szakasz" : A kezdeti szakaszban a tábor nem lehet önellátó. Először a Föld-Hold szállítást használják a holdi építkezéshez szükséges néhány szükséges dolog, például élelmiszer, 3D nyomtatók, gyűjtő- és feldolgozó gépek és berendezések szállítására, és néhány alapvető holdi létesítményt építenek.

2. "Építési fázis": a Hold felszínén lévő időjárási réteg rostálása és szinterezése, amely főként szilikátokból, oxidokból stb. áll, és kiváló nyersanyag a 3D nyomtatáshoz, ragasztók és katalizátorok segítségével lehetővé válik az alkatrészek vagy létesítmények nyomtatása az alkalmazások széles köréhez. A 3D nyomtatást kísérik majd a holdi növénytermesztés, az oxigéntermelés, az éghető jég feldolgozása és a napenergia-hasznosítás tesztjei, hogy a tábor önellátóvá váljon.

3. "Záró szakasz": A 3D nyomtatott alkatrészek vagy létesítmények összeszerelésre kerülnek, és a holdi technológia fokozatosan tökéletesedik és érik, hogy megvalósuljon a tábor önellátása a holdkutatáshoz. 

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

Mivel a Holdon nincs mágneses mező és légkör, a holdi táboraink extra óvintézkedéseket tesznek a sugárzás elleni védelem és a melegen tartás érdekében. Kísérletek bebizonyították, hogy a holdi talaj jó sugárzásgátló és hőszigetelő anyag, ezért 3D nyomtatókkal a holdi talajból 1,6 méter vastag védőfalat nyomtatunk a holdbázis épületének felszínére. A holdpor esetében a zárt bázistestünk elszigeteli azt. Amikor kimegyünk, a rover és az űrruha lesz az esernyőnk. Meteoritok esetén a bázisunk alatt egy vészhelyzeti óvóhelyet építünk (az óvóhelyen vannak az élethez szükséges alapvető erőforrások), ahová elbújhatunk, ha meteoritok csapódnak be, természetesen az 1,6 méter vastag védőfalunk is védi bizonyos mértékig a bázisunkat, és ha nagyobb a válság, a holdi űrhajót is biztonságos helyre vezetjük, hogy megvárjuk a mentést.

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

A vízszerzés módszerei: vízhozás (kezdeti), a holdi talaj felmelegítése és vízjég bányászata. A testünk domború lencsékkel rendelkezik, amelyek visszaverik és koncentrálják a naphőt a holdi talaj és a vízjég felmelegítéséhez, hogy vizet nyerjünk. A vízkészletek megóvása és teljes körű felhasználása érdekében a víz újrahasznosítási rendszer elengedhetetlen számunkra.
Kezdetben az űrhajósok élelmét a Földön készítették el és szállították a Holdra, beleértve a készételeket, fagyasztott gyümölcsöket és zöldségeket, valamint rehidratált ételeket és italokat, hogy az űrhajósok cukor-, zsír-, vitamin- és mikrotápanyag-szükségletét kielégítsék. Amint a tábor stabil lesz, az ökoszisztéma kísérletezni fog az olyan alapvető élelmiszerek, mint a burgonya és a búza, zöldségek, mint a saláta és a paradicsom, sőt, még halak termesztésével is, lehetővé téve az asztronauták számára, hogy saját maguk termesszék és fogyasszák el az élelmiszert, hogy megtakarítsák a szállítási költségeket.
Az oxigén kinyeréséhez a holdi talaj kőzeteit először elektrolízisnek vetik alá. Miután a holdi talajt és a kőzeteket felmelegítették és megolvasztották, az oxigén buborékok formájában szabadul fel. Másodszor, elektrolitikus víz, a víz- és jégvízkészletek késői kiaknázása révén elegendő lesz, az elektrolitikus víz elegendő oxigént képes előállítani, a melléktermék hidrogén üzemanyagként is felhasználható. A levegő újrahasznosítása és szállítása minden egyes kabinba a tábor légkeringtető rendszerén keresztül történik.
Kétféle módon nyerhetünk villamos energiát: fotovoltaikus energiatermeléssel és termikus energiatermeléssel. A táborunk helyszínén egy évben 80% és 90% között van a napfény, így a napelemek segítségével sok energiát nyerhetünk. A termikus energiatermelő anyag a holdjárművön az energiatermelés és az olvadékvíz-projekt kettős felhasználása.

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

A háztartási hulladék, például ételmaradék, papír, műanyag és egyéb szilárd hulladék ártalmatlanítására a tábor újrahasznosítási és égetési módszereket alkalmaz.
A füstgázkezeléshez, főként szén-dioxidot és formaldehidet tartalmazó, abszorpciós kezelést és REDOX kezelést fogadunk el: táborunk légtisztítókkal és keringtető szállítóeszközökkel rendelkezik, hogy a füstgázt abszorpciós kezeléssel, például szén-dioxid adszorpcióval szénszitán keresztül, formaldehid adszorpcióval aktív szénen keresztül, hogy elérjük a füstgáz eltávolításának hatását. A hulladékgázt REDOX-reakciókkal kezelik, például a szén-dioxidot oxigénné és szénné redukálják, a formaldehidet pedig CO2-vé és H2O-vá oxidálják.
 A szennyvíz kezeléséhez víztisztító berendezéssel rendelkezünk. A víztisztító a mikroszűrés (MF), ultraszűrés (UF), NF, fordított ozmózis (RO) technológia elvét alkalmazza a szennyvízben lévő lebegő anyagok és szennyeződések kiszűrésére és sterilizálására.

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

Műholdas kommunikáció: több műholdat fogunk hold körüli pályára állítani, hogy kommunikálni tudjunk a földi kommunikációs műholdakkal. Ezek a kommunikációs műholdak jeleket továbbíthatnak a földi kommunikációs reléállomásokra, mielőtt továbbítanák azokat más holdi bázisokra. Rádiókommunikáció, amely kevésbé hatékony a nagy távolságok közötti kommunikációban, de nagyon hatékony a rövidtávú kommunikációban. A rádiókommunikációs rendszerek segítségével kommunikálhatunk más, közeli holdbázisokkal, vagy rádióteleszkópok segítségével küldhetünk jeleket a Földre.

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 holdtáborban az űrmegfigyelés és a biomedicina áll a holdtáborunk középpontjában.

Az első az űrmegfigyelés, mivel a Hold olyan tulajdonságokkal rendelkezik, mint a szinte légkör nélküli légkör, a mágneses mező hiánya, a gyenge gravitációs mező és a stabil geológiai szerkezet, így sokkal könnyebb a Holdról mélyűri szondát indítani, mint a Földről. Egy megfigyelőhálózat kiépítése a Hold felszínén nem csak folyamatos, mindenre kiterjedő csillagászati megfigyeléseket végezhet, hanem a Föld geológiai szerkezetét és környezeti változásait is figyelemmel kísérheti és tanulmányozhatja, különösen a Földet fenyegető esetleges fenyegetést, amelyet a földközeli űr-, sőt a mélyűri kis objektumok jelentenek a Földre, az emberiség védelme érdekében.

Másodszor, biomedicina, természetes laboratóriumok és speciális anyaggyártó bázisok A Hold különleges földrajzi szerkezetének és egyedülálló természeti környezetének köszönhetően számos, a Földön nem végezhető kutatás és kísérlet sikeresen elvégezhető a Holdon, ami váratlan szerepet játszik majd az orvosi kutatás és a növénytermesztés előmozdításában. Holdi táborunk teljesen működőképes ökoszférával rendelkezik, amelyen keresztül a magok csírázásának, a csemeték növekedésének és a növények virágzásának teljes folyamata alacsony gravitációs és erős sugárzási körülmények között, vagy a tojások kikelése, a lárvák növekedése és fejlődése, valamint a gubók pillangóvá bomlása, a magok légzését és a növények fotoszintézisét a holdi környezetben ellenőrzik. Ha az állatok és növények képesek alkalmazkodni a holdi fényhez a növekedéshez, akkor az ember a jövőben bázist építhet a Holdon, és hosszú távú tudományos kutatómunkát végezhet, ami nagy jelentőséggel bír az emberiség jövőbeli túlélése szempontjából a földönkívüli bolygókon.

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

Az űrhajósok különleges foglalkozású űrtevékenységet folytató emberek, akik a kabinon belül és kívül, különleges környezeti körülmények között kívánják elvégezni a repülés megfigyelését, üzemeltetését, irányítását, kommunikációját, karbantartását és tudományos kutatását, és normális életet élhetnek. Ez szigorú kiképzést igényel számukra, hogy kiváló fizikai és pszichológiai minőséggel rendelkezzenek, erős képességgel rendelkezzenek a Holdon uralkodó különleges környezeti tényezőkhöz való alkalmazkodásra, és elsajátítsanak mindenféle olyan ismeretet és készséget, amely a holdi bázison való túléléshez szükséges.

Az űrhajósoknak a holdra szállás előtt elvégzendő képzés általában a fizikai gyakorlatokat, az elméleti ismeretek oktatását, a pszichológiai képzést, a különleges környezeti tényezőkkel kapcsolatos kitartást és alkalmazkodóképességet, a túlélési képzést és az űrhajó-technológiai képzést, az űrkutatási orvostechnikai technológiai képzést, az űrtudományi és alkalmazástechnikai ismereteket és technológiai képzést, a túlélési képzést és az átfogó képzést foglalja magában. A képzés konkrét követelményei és tartalma az űrhajósok kategóriájától és foglalkozásától függően változik. A hivatásos űrhajósok, mint például a pilóták és a missziós szakértők, több képzési tartalommal, szigorúbb követelményekkel és hosszú képzési idővel rendelkeznek, amely általában körülbelül 3 évet vesz igénybe. A nem hivatásos űrhajósok, mint például a hasznos teher specialisták vagy a tudós űrhajósok, kevesebb és rövidebb képzésben részesülnek. Az átfogó képzés alapján kulcsfontosságú képzésekre kerül sor az űrállomás-technológia, az extravegeábilis tevékenységek, a robotkar irányítása, a pszichológiai alkalmazkodás, a pályán belüli munka és az élet területén. Minden űrhajósnak több mint 6000 órányi képzésre van szüksége ahhoz, hogy jól felkészüljön a küldetésre.

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 Holdra való küldetésünkhöz teherszállító és emberes űrhajókra lesz szükség:

Először is, a kezdeti holdi szükséges létesítményeket, például az élelmiszereket, a 3D nyomtatókat, valamint a gyűjtő- és feldolgozó gépeket a teherűrhajó szállítja a Holdra, amely az űrhajósok kezdeti ideiglenes tartózkodási helyéül szolgálhat. Később, amikor a tábor elkészül, szétszedhető és újra felszerelhető járművé alakítható a Hold felszínének felfedezéséhez.

Másodszor, Az emberes űrhajó három másik űrhajóst vitt a Holdra, és a Föld és a Hold közötti siklóként is használható volt.

Harmadszor, egy holdjárót és egy holdi űrhajót fogunk felállítani a Holdon, hogy embereket szállítson, holdi nyersanyagokat gyűjtsön és kutasson fel.