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.

Dazzle Light Sky

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Kína 18, 19   5 / 1 Angol
3D tervező szoftver: Fusion 360



1.1 - A projekt leírása

A táborhelyünk a Hold déli pólusánál lévő kráterben épült, és három fő rekeszből áll, amelyek egy lakóterületre, egy kutatási területre, egy ellenőrzési területre és egy ültetési területre oszlanak. A lakóterület segíthet nekünk a fárasztó munka utáni pihenésben, míg az irányítóterület az egész bázist irányíthatja, és kapcsolatot létesíthet a Földdel vagy más táborhelyekkel. A kutatási terület több laboratóriummal és bőséges kísérleti felszereléssel rendelkezik, amelyekkel különböző kísérleteket végezhetünk, és felfedezhetjük a Hold ismeretlen területeit. Az ültetési terület élelmet tud biztosítani. A meteoritvédelmi rendszer megvédheti a tábort a meteorit támadásoktól.

Innovációnk abban rejlik, hogy képesek vagyunk a Hold felszíne és a holdi talaj közötti hőmérséklet-különbség felhasználására az áramtermeléshez, képesek vagyunk a koncentrált napenergia felhasználására a szuperkritikus szén-dioxid-körfolyamatos energiatermeléshez, képesek vagyunk a ballisztikus rakétavédelmi rendszer és a Whipple-pajzs felhasználására a meteorit-becsapódásnak való ellenálláshoz, képesek vagyunk a szemétkezelő rendszer és a vizeletkezelő alrendszer felhasználására a szemét és a szennyvíz kezelésére, és képesek vagyunk az oszlopos hidrokultúrás termesztési módszer és az intelligens mezőgazdaság felhasználására a növénytermesztés előmozdítására.

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

Csapatunk fő célja a holdi tábor létrehozásával a tudományos kutatás. A Hold, mint a Földhöz legközelebbi égitestek egyike, nagy jelentőséggel bír az emberi űrkutatás és kutatás szempontjából. Egy holdi táborhely megépítésével előzetesen felkészülhetünk és fejleszthetjük a szükséges technológiát és felszerelést a jövőbeli holdi küldetésekhez, és olyan tudományos kérdéseket vizsgálhatunk, mint a Hold geológiája, kémiája és fizikai tulajdonságai, megalapozva ezzel az emberiség űrkutatását, valamint a tudomány és technológia fejlődését. Ezen túlmenően a holdi táborhelyek építése élet- és munkabázist is biztosíthat az űrtudomány kutatói számára, megkönnyítve hosszú távú űrmisszióikat, valamint a tudományos felfedezés és a technológiai innováció jobb megvalósítását.

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

Holdi bázisunkat a Holdon a Kriprock Örök Nappali Zóna közelében tervezzük felépíteni, az Örök Éjszakai Zóna vízjegének közelében. Itt az évnek körülbelül 70%-80% része van napfény alatt, és a napenergiával elegendő áramot lehet biztosítani a holdbázisok számára. És van vízjég, ami vízkészletet és rakétahajtóanyagot biztosíthat a bázis számára. A hőmérsékletkülönbség pedig a sarkvidéken viszonylag kicsi, ami kedvez az űrhajósok túlélésének.

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.

Bázisunk főként három kör alakú szerkezetből, valamint koncentrált napenergiából, rakétákból, radarokból, műholdakból, holdjárókból stb. áll. Előzetesen robotokat és egyéb berendezéseket szállítunk a bázis helyére, fémelemeket gyűjtünk a holdi talajból, 3D nyomtatási technológiával építjük meg a holdi tábor vázát, majd az űrhajósok letelepednek a holdi táborban, hogy befejezzék a tábor belsejének építését. Vizet gyűjtünk az oxigéntermeléshez és holdi talajt a bázis építéséhez. A táborépítéshez és a növénytermesztéshez a Földről szenet, nitrogént és más, a holdi talajban nem található elemeket kell szállítani. Az építkezés befejezése után az űrhajósok beköltöznek a holdi bázisra, és folytatják a tervezés következő lépéseit.

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

Ami az alapvető túlélési szükségleteket illeti, a bázis biztosítani tudja az űrhajósok számára a vizet, élelmet, áramot, levegőt stb. A holdi táborunk teljes életfenntartó rendszerrel rendelkezik, amely biztosítja, hogy az asztronauták lélegezni, megemészteni az ételt és kiválasztani a hulladékot, beleértve a szellőzőrendszereket, a szemétszállító rendszereket és a WC-ket.

Ha zord, alacsony hőmérsékletű környezetben kell helytállnunk, a kemping fűtésére a termoelektromos és koncentrált napelemek által termelt villamos energiát használjuk.

Ha meteorit támadás történik, a bázist Whipple-pajzzsal és ballisztikus rakétavédelmi rendszerrel szerelik fel. A Whipple-pajzs két alumíniumlemezből és öngyógyító folyadékokból áll. A ballisztikus rakétavédelmi rendszer egy parancsnoki központból, elfogó rakétákból, figyelmeztető műholdakból, irányító radarból és távérzékelő radarból áll, amelyek képesek ellenállni a kisebb és közepes méretű meteoritbecsapódásoknak.

Ha a vészhelyzeti eseményekre, például a bázis meghibásodására nehéz reagálni, a személyzet biztonságát szolgáló vészhelyzetekre, figyelmeztető rendszerekre és a személyzet biztonságát garantáló, személyzettel ellátott űrhajókra vannak reagálási tervek.

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

Víz

A korai szakaszban a holdi leszálló berendezésből megmaradt hidrogén- és oxigénüzemanyagot víz előállítására használtuk, és a ciklus veszteségeit más üzemanyag-égetési termékekből származó víz újrahasznosításával egészítettük ki. A későbbi szakaszban a bázis helyszínének kiválasztása alapján az antarktiszi Kripp-szikla közelében található vízjégkészleteket a holdjárók automatikusan összegyűjtik, és a bázisra szállítják, hogy felhasználásra tárolják. A bázis különböző víztakarékos eszközöket alkalmaz, mint például a vizeletkezelés és az egy víz többszöri felhasználása, a vízkészletek megtakarítása érdekében.

Élelmiszer

Az űrhajósok számára az élelem fontos tápanyagbeviteli lehetőség. A holdi bázison növénytermesztő berendezést állítottunk fel, hogy önellátást érjünk el az alapvető zöldségekből, és biztosítsuk az élelmiszerek frissességét. Tervezzük burgonya, Arabidopsis, repce stb. ültetését. A kísérleti területen pedig sárga lisztkukacokat termesztünk, hogy fehérjéket biztosítsunk az űrhajósok számára.

Energia

Energiaforrásaink közé tartozik a termoelektromos energiatermelés, amely a holdfelszín és a holdi talaj közötti nappali és éjszakai hőmérsékletkülönbséget használja ki energiatermelésre, valamint a koncentrált napenergiával hajtott szuperkritikus CO2-ciklusú energiatermelés, amely hatékonyabb, mint a hagyományos napenergia-termelés. Ugyanakkor a váratlan helyzetek elkerülése érdekében az áramot tárolni fogják.

Air

A Földről hozott sűrített oxigén korai használata. A későbbi szakaszban a növény fotoszintézisét az ültetési területen és az elektrolitikus vízkészüléket a kísérleti területen az oxigénellátáshoz.

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

Holdtáborunk fel van szerelve szemétgyűjtő berendezéssel és vizeletkezelő rendszerrel.

A szemétkezelő készülék olyan konstrukciókat alkalmaz, mint az íriszmechanizmus, a tolószerkezet és a gördülő mechanizmus. Azáltal, hogy együttműködnek egymással és egy lúdnyakú csomagolási módszert alkalmaznak, csökken a kézi érintkezés, a tömítés erősebb, csökken a szemétszivárgás lehetősége, csökken a csomagolási rendszer térfogata és csomagolási ideje, és javul a szemétgyűjtés hatékonysága.

A vizeletkezelő rendszer egy forgó gőzkészüléket használ, amely körülbelül 50 Celsius-fokos vízgőz előállítására képes, így energiatakarékosabb. A perisztaltikus szivattyú különböző csővezetékeket tud szállítani a húgyutakban lévő különböző maradék folyadékcsatornáknak megfelelően. A különböző alkatrészek pedig leválaszthatók, kényelmesek és gyorsak.

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

Kommunikáció holdi kommunikációs műholdakon keresztül. A kommunikációs műholdak kifejezetten műholdas kommunikációra használt mesterséges műholdak, amelyek információtovábbításra szolgálnak, és segíthetnek a jövőbeni holdi táborhelyek és a Föld, valamint a Holdon található különböző táborhelyek közötti kommunikációban. Ezt a kommunikációs módszert széles körben használják a Földön, és a Holdon is megbízhatóan alkalmazható. Emeljük a kommunikációs műholdat a Holddal szinkronizált pályára, és földi állomásokon és reléállomásokon keresztül kommunikáljunk a holdi táborral az információátvitel megvalósítása érdekében a Holdon. Az időjárási és egyéb interferenciák elkerülése érdekében a kommunikációs műholdak általában rendelkeznek bizonyos önvédelmi mechanizmussal. Ezenkívül a kommunikációs szolgáltatások megfelelő lefedettségének biztosítása érdekében több kommunikációs műhold építésére is szükség lehet a Holdon való globális összeköttetés megvalósításához.

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).

Biológia: A növénytermesztésben pedig az oszlopos hidroponikus termesztési módszert alkalmazzuk, ahol az ültetéshez nincs szükség talajra és vízre, és a permetezett tápoldatot használjuk a növények növekedésének elősegítésére.
Geológia: A holdi táborunkban lévő holdjárónk automatikus bányászati funkcióval rendelkezik, és a kitermelt holdi talajt geológiai kutatás céljából visszaszállítjuk a bázisra.
Robotika: A bázis robotokkal van felszerelve, amelyeket a következő lépésben robotkutatásra és fejlettebb robotépítésre lehet használni.

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

A fizikai fitneszedzés elsősorban az űrhajósok fizikai alkalmasságát gyakorolja, hogy ellenálljanak a betegségekkel szembeni támadásoknak.
A világűrhöz való alkalmazkodási képzés elsősorban az űrhajósok világűrben való túléléshez való alkalmazkodási képességét fejleszti.
Pszichológiai egészségügyi képzés, amely segít az űrhajósoknak erős pszichológiai tulajdonságokat kifejleszteni és megbirkózni az űrbeli élettel.
A műszerhasználati képzés lehetővé teszi az űrhajósok számára, hogy gyorsan és szakszerűen használják a műszereket a tudományos kutatómunkához.
Vészhelyzetek kezelésére vonatkozó képzés, amely lehetővé teszi az űrhajósok számára a vészhelyzetek gyors és helyes kezelését és a veszteségek minimalizálását.
Egyéni és csapat tréning, amely lehetővé teszi, hogy mindenki integrálódjon az egészbe és kibontakoztassa a csapat erejét.

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 jövőbeli holdi küldetésekhez nagy tolóerejű és újrahasznosítható küldetésvégrehajtású űrhajókra van szükség.
A holdi táborhelyen olyan közlekedési eszközök vannak, mint a kis holdjárók, nagy holdjárók és emberes űrhajók. A kis holdjárók felmérhetik a holdfelszínt és feltárhatják a nagy holdjárók útvonalát. A nagy holdjárók anyagokat, felszereléseket és kutatókat szállíthatnak, hogy mélyreható kutatásokat végezzenek az ismeretlen holdfelszínen.
A Holdra és a Holdról történő fel- és leszállást elsősorban emberes űrhajókkal, a holdfelszín feltárását pedig nagy holdjárókkal végzik.