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.

New Earth

Liceul Teoretic "Emil Racovita" Baia Mare (Nagybánya)  Baia Mare-Maramureş    Románia 16, 17   3 / Angol
3D tervező szoftver: Fusion 360



1.1 - A projekt leírása

Körülbelül ötven évvel ezelőtt az emberiség nagy lépést tett a fejlődésében az Apollo-11 űrhajó sikeres leszállásával a Hold felszínén. Ezen a napon, 1969. július 20-án Neil Armstrong amerikai űrhajós lépett a Hold felszínére, és kimondta a híres szavakat: "Egy kis lépés az embernek, egy hatalmas ugrás az emberiségnek". Ma megismételjük magát a történelmet, de egy egyszerű expedíció helyett egy teljesen fenntartható bázist hozunk létre. Ez a kolónia lesz az új korszak, a bolygóközi korszak kezdete.

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

A Hold lesz az emberiség játszótere, ahol újíthatunk, alkothatunk és alkalmazkodhatunk. Ezzel a kolóniával lerakjuk a bolygóközi utazás alapjait, miközben olyan új technológiákat fedezünk fel, amelyek segíteni fognak nekünk a Földön. Hatékonyabb ásványkincs-kitermelés, biotechnológiával előállított növények, hatékonyabb megújuló energiaforrások. Ez csak a kezdete lesz annak, ami még jönni fog. A bázisunk 4 különböző szakmájú úttörőnek ad majd otthont, és a legmodernebb létesítményekkel fog rendelkezni, beleértve a nagy hatékonyságú akvapóniát, a fejlett edző- és edzőberendezéseket, a kompakt, de teljesen felszerelt főzőházat és a helytakarékos hálószobákat. Minden 5 évben új legénység érkezik majd, valamint olyan fejlett pótalkatrészek és árucikkek, amelyeket a helyszínen nem lehet majd hatékonyan előállítani.

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

A holdbázis a Shoemaker-krátertől 30 km-re, egy hegylánc közelében lesz. Több okból választottuk ezt a helyet:
Földtani érdekesség: A Shoemaker-kráter környéke geológiai szempontból érdekes, és lehetőséget nyújt a holdfelszín és a geológia részletes tanulmányozására. A bázishely közelében lévő hegyvonulat a geológiai jellemzők változatos skáláját kínálja felfedezésre, beleértve a becsapódási krátereket, vulkanikus jellegzetességeket és ősi kőzeteket, miközben védelmet nyújt a meteorok ellen is.

Kommunikáció és navigáció: A Shoemaker-kráter közeli elhelyezkedés jó látószöget biztosít a Földre, ami megkönnyíti a kommunikációt a földi irányítással és a navigációs jelek vételét.

Erőforrás rendelkezésre állása: Amint azt korábban említettük, a Shoemaker-kráter közelsége hozzáférést biztosít a kráter mélyén tárolt vízkészletekhez. A víz mellett a terület más fontos erőforrásokkal is rendelkezhet, például hélium-3-mal, amelyet a fúziós reaktorok üzemanyagaként lehetne felhasználni.

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.

Mindhárom építési fázisban kompakt, előre elkészített helyiségeket és falakat fogunk használni, amelyeket egyszer használatos űrsiklóval hozunk a Földről. A helyiségeket és létesítményeket összeszereljük, összekötjük és összehegesztjük, hogy biztosítsuk a megfelelő működésüket. A bázis külső burkolata titán-ólom ötvözetű bevonattal ellátott vasbetonból, míg a belső falak alumíniumlemezekből készülnek majd. A bázist a legmodernebb szellőzőrendszerekkel, víztisztító és szennyvíztisztító berendezésekkel, valamint létfenntartó rendszerekkel szerelik fel.

Amint a bázis elkészül, megkezdjük a helyi erőforrások finomítását. A Shoemaker-kráterből természetes vízkészleteket fogunk kinyerni, és elektrolízissel oxigénné alakítjuk őket, majd egy csővezetéken keresztül elküldjük, amely a Shoemaker-kráterből gázokat szállít a bázisra. A hamarosan felhasználhatóvá váló vizet pilóta nélküli roverekkel szállítjuk a közeli lelőhelyekről, majd fejlett desztillációs módszerekkel tisztítjuk meg. Ezenkívül a Hold felszínéről regolitot fogunk bányászni, és azt olyan felhasználható anyagokká, mint a fémek és gázok, finomítani. Ez segíteni fog nekünk a szükséges egyszerű alkatrészek és részegységek megépítésében, ahelyett, hogy kizárólag a földi szállítmányokra hagyatkoznánk. A kutatási adatokat és az új technológiát összetett alkatrészekért, különböző árukért és ritka fémekért cseréljük, amelyeket nem lehet a helyszínen feldolgozni és megépíteni.

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

A kolónián belül az úttörők védve lesznek a természeti veszélyektől, mint például a napsugárzás, a meteorbecsapódás és a veszélyes holdi por, köszönhetően a titán-ólom ötvözetű bevonattal bevont vastag beton külső falaknak, a hegység közelében lévő stratégiai elhelyezkedésnek és a speciális elektronikus porelhárítóknak, amelyek megakadályozzák a por bejutását. A bázis emellett fejlett életfenntartó rendszerekkel, szellőztetőkomplexummal, vészhelyzeti áram- és oxigéngenerátorokkal, szennyvíztisztító berendezésekkel, hőszabályozókkal, valamint különféle rekreációs létesítményekkel lesz felszerelve, amelyek biztosítják a legénység jólétét és mentális egészségét. A bázis belseje nyomás alatt lesz, hogy a földihez hasonló gázokkal és nyomással rendelkező környezetet teremtsen.

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

Levegő: A bázisépítés első fázisában, az Oxigén-művelet során, mint már említettük, nagyméretű automatizált extrahálógépek bányásszák ki a fagyott vizet a Shoemaker-kráter nyers lelőhelyeiről, és roverek szállítják speciális finomítókba, ahol megtisztítják és elektrolízis segítségével oxigénné alakítják át. Ez az eljárás 2 liter vizet 1 liter oxigénné alakít át. A 4 fős legénységünk naponta körülbelül 8000 liter oxigént fog fogyasztani. Az oxigént egy Ti-6Al-4V titánötvözetből készült csővezetéken keresztül szállítják a bázisra, amely napenergiával működő szivattyúkkal van felszerelve, amelyek állandó oxigénáramlást biztosítanak. Az akvapónikus rendszerben lévő növényekből kapja majd az oxigénnel feltöltött vizet az akvapónikus akvárium.

Víz: Membránszűrési és desztillációs technikákat alkalmazó gépet tervezünk építeni a közeli lelőhelyekről a roverek segítségével kinyert víz tisztítására. A Life support művelet során ezt a vizet az akvárium feltöltésére és az akvaponikus kör beindítására fogjuk használni. Az Új Föld művelet után már csak az űrhajósok számára lesz szükségünk vízre (kb. 8 l/nap 4 ember számára), mosdókra (7 l/perc) és zuhanyzókra (50 l/használat). Miután feltöltjük a belső víztárolót (ami kb. 2000l), a használt vizet a fent említett módszerekkel fogjuk újrahasznosítani. Mivel azonban egyetlen víz újrahasznosító rendszer sem teljesen hatékony, időről időre szükségünk lesz új vízszállítmányokra.

Elektromosság: A villamos energiát illetően napelemeket és nagy sűrűségű akkumulátorokat fogunk használni. A napelemek a 30% hatékonysága és egyszerű gyárthatósága miatt perovszkit technológiát fognak használni. Összesen körülbelül 65 darab, egyenként 1,6 négyzetméteres napelemre lesz szükségünk 50 kWh előállításához. Ahhoz, hogy a napelemek folyamatosan tiszták maradjanak, mágneses mezőket fogunk használni, amelyek taszítják a holdport és más szennyeződéseket. Minden napelem naponta körülbelül 762 Wh-t fog termelni, a többletet pedig nagy teherbírású akkumulátorokban tároljuk.

Ezt a következő képlettel számoltuk ki: Energia/nap = napelem területe x napsugárzás x konverziós hatásfok. Azokban az időszakokban, amikor nincs napfény, az akkumulátorokban tárolt energiát használjuk.

Élelmiszer: Az élelmiszer-ellátásunkhoz egy innovatív rendszert, az úgynevezett akvaponikát fogjuk használni, amely egy akvárium, hidroponikus rendszer, valamint csövek és szűrők segítségével önfenntartó környezetet hoz létre.

Az akvárium 2000 literes lesz, és évente körülbelül 70 kg ehető halat fog termelni. A hatékonyság maximalizálása érdekében a pisztráng fajt választottuk, mivel ez az egyik leghatékonyabb közepes méretű hal a tenyésztéshez.

A hidroponikus rendszer több medencéből áll majd, amelyekben paradicsomot és salátát termesztenek, összesen 80 négyzetméteres területen, és amelyekben évente összesen 1000 kg friss terményt lehet termelni. Ez tápláló és kiegyensúlyozott étrendet fog biztosítani úttörőink számára.

A növényeinknek megfelelő műtrágya mennyiségének meghatározásához a következő képletet használtuk: Vízmennyiség = A halak teljes biomasszája / állománysűrűség.

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

Ami a hulladék ártalmatlanítását illeti, az úttörők által ürített biomasszát az akvaponikus rendszer trágyájává finomítják, míg a folyékonyabb hulladékot megszűrik és visszavezetik a vízhálózatba. A víztisztító mindezeket az igényeket kielégíti, és a hulladékot hatékonyan alakítja át használható anyagokká.

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

Bázisunk ultrafényes rádiójeleken és műholdas kommunikáción keresztül kommunikál a földi állomással és más holdi kolóniákkal. A műholdas kommunikációs rendszer csúcstechnológiát és hatalmas mennyiségű napenergiát használ a video- és hangjelek küldéséhez és vételéhez. A bázis tetején található 32 m²-es rádiókommunikációs antenna akár 201,998 km/s sebességgel is képes adatokat továbbítani, ami a legjobb adatátviteli sebességet biztosítja.

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).

Bázisunk célja olyan új technológiák kifejlesztése és tesztelése, amelyek nemcsak a földi életünk javát szolgálják, hanem lehetővé teszik számunkra a bolygóközi utazást is. A biotechnológiával előállított növények, automatizált extrakciós gépek, hatékony erőművek, megbízható megújuló energiaforrások, ultrakönnyű járművek, automatikus üzemanyag-regenerálásra képes, újrafelhasználható rakéták és ultrakönnyű bionikus emberi testrészek fejlesztésére fogunk összpontosítani, rácsos gázgyógyító rendszerekkel. Ez a bázis az új technológiák tesztelésére szolgál majd, és nagyobb célt fog betölteni, mint egy átlagos kolónia. A jövőnk útját fogja kikövezni.

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

A képzés, amelyen szerencsés úttörőink átesnek, hasonló lesz az ISS űrhajósaiéhoz, de néhány további készséggel és szakmával, amelyek a Holdon való túléléshez szükségesek. Átfogó képzésben részesülnek olyan területeken, mint a geológia, alapvető és haladó építőipari ismeretek, botanika, csillagászat, főzés, táplálkozás és még sok más.

A telepesek közül kettő építőipari szakmunkás lesz, akik a bázis infrastruktúrájának kiépítéséért és karbantartásáért felelősek. Az egyik telepes villanyszerelő lesz, aki a bázis energiarendszeréért felel, míg a másik tudós lesz, aki a Holdon végzett kísérletekért és a kutatások felügyeletéért felel.

E speciális szerepek mellett a csapat minden tagjának a készségek és ismeretek széles skálájával kell rendelkeznie a küldetés sikerének biztosítása érdekében. Ez olyan készségeket foglal magában, mint az orvosi képzés, a problémamegoldás és az alkalmazkodóképesség, valamint a Holdon használt különböző rendszerek és technológiák ismerete.

A kiképzési program szigorú és intenzív lesz, hogy felkészítse az úttörőket minden olyan kihívásra, amellyel a Holdon töltött idő alatt szembesülhetnek. Mire küldetésükre indulnak, már teljes mértékben fel lesznek szerelve azokkal a készségekkel és ismeretekkel, amelyek nemcsak a túléléshez, hanem a Hold felszínén való boldoguláshoz is szükségesek.

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 Hold és a Föld közötti átutazáshoz és a különböző áruk cseréjéhez olcsó, nagy kapacitású, egyszer használatos űrsiklót fogunk használni. Ez a megközelítés biztosítja, hogy az utazást minimalizáljuk, miközben a költségeket alacsonyan tartjuk.

A felderítéshez, a kitermeléshez és a szállításhoz emberes roverek, mint például a buggy, valamint pilóta nélküli, távirányítású és automatizált roverek kombinációját fogjuk használni. Az egyik ilyen rover a külső munkára lesz kijelölve, míg a másik kettő a beltéri nyersanyagszállításért lesz felelős. Ez a megközelítés lehetővé teszi, hogy hatékonyabban gyűjtsük és szállítsuk az erőforrásokat, miközben csökkenti az úttörőinkre leselkedő kockázatot.

Egyéb projektek: