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.

CX330

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

Külső nézegető a 3D projekthez

1.1 - A projekt leírása

A hatalmas világegyetem mindig is egy olyan hely volt, amelyet fel akarunk fedezni, és tervezzük, hogy a Holdon egy bázist építünk tudományos kutatás céljából, hogy feltárjuk a holdi talaj fő összetevőit, valamint a Holdon elérhető energiaforrások egy részét. Ugyanakkor ellenőrizni az energiához való hozzáférés megvalósíthatóságát a tudományos kutatási folyamatban.
A bázisunk két szintes, az első emelet a tudományos kutatási terület: van egy nagy laboratórium és egy orvosi modul; A második emelet a lakóterület: egy alap konyha és egy hálószoba. Az asztronautáknak mikrogravitációs környezetben kell élniük, így az erős test elengedhetetlen, ezért edzőtermet alakítottunk ki számukra, ahol edzhetnek, és vannak szabadidős és rekreációs kapszulák is az asztronauták számára, hogy levezessék a munka okozta nyomást.

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

Holdtáborunk fő célja a tudományos kutatás. Az emberek ősidők óta nagyon sok álmot helyeztek a Holdra. Most már nem csak a Hold felfedezéséről álmodozunk. A Hold gazdag energiában, amit felhasználhatunk. A Holdon található egyedülálló ásványkincsek és energia a Föld erőforrásainak fontos kiegészítői és tartalékai is. Az űrhajósok fel fogják tárni ezen energiaforrások elérhetőségét, és javítani fogják a holdi tábort, ami szilárd alapot fog teremteni a jövőbeli "turisztikai" és "kereskedelmi" tevékenységekhez.

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

A bázist a Sverdrup-kráter és a Shackleton-kráter közötti domb tetejére akarjuk helyezni. Ennek négy oka van:

A Hold sarkvidékei idejük 70-80 százalékát napfényben töltik, ami jó feltételeket biztosít egy napenergia-bázis számára.
Kis hőmérséklet-különbség, alkalmas túlélésre
Rengeteg jég van, ami szintén megoldja a vízproblémákat.
Az Aitken-medence nagy mennyiségű kitermelhető erőforrással rendelkezik.

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 héj használ titán magnézium alumínium háromféle fémötvözet, kemény korrózióálló, ellenáll egy bizonyos kockázatot a meteoritok.
Az alaphéjüvegünk sugárzásgátló üveggel van ellátva, hogy megakadályozza az erős sugárzást az űrben.
Bázisunk falai holdi talajból készülnek, amely helyben felhasználható és némi szigeteléssel rendelkezik, így az űrhajósok állandó hőmérsékleten és kényelmes környezetben élhetnek.
Technológia:
A 3D nyomtatási technológia segítségével automatikusan fogunk építőanyagokat előállítani a holdi talajból, kőzetekből és más erőforrásokból, így megtakarítva az anyagok Földről a Holdra történő szállításának költségeit.
Holografikus vetítést is használunk néhány technológiai vívmány bemutatására.
Milyen anyagokat hozzon magával:
Élelmiszer: Az űrhajósoknak elegendő élelemre van szükségük a fizikai egészségük és a mentális állapotuk fenntartásához.
Kommunikációs és navigációs berendezések: Az űrhajósoknak kapcsolatban kell maradniuk a Földdel és a többi űrhajóssal, és pontos navigációs berendezésekre van szükségük, hogy megtalálják úti céljukat.
Eszközök és felszerelések: Az űrhajósoknak szerszámokra és felszerelésekre van szükségük a küldetések teljesítéséhez és a berendezések javításához.
Személyi védőfelszerelés: Az űrhajósoknak megfelelő egyéni védőfelszerelésre van szükségük, hogy megvédjék magukat a holdi környezettől.

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

A tudomány és a technológia terén a radaros megfigyelést használjuk a természeti katasztrófák, például a meteoritok érkezésének előrejelzésére, hogy előre felkészülhessünk. Vannak moharobotjaink is, amelyek egész nap figyelik a bázist, és figyelmeztetik a legénységet a közelgő veszélyre.
A héj használ titán magnézium alumínium háromféle fémötvözet, kemény korrózióállóság, ellenáll egy bizonyos kockázatot a meteoritok.
A bázisunk héjüvege sugárzásgátló üveget alkalmaz, hogy megakadályozza az erős sugárzást az űrben.
Bázisunk falai holdi talajból készülnek, amely helyben felhasználható és némi szigeteléssel rendelkezik, így az űrhajósok állandó hőmérsékleten és kényelmes környezetben élhetnek.

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

Víz：2018 augusztusában a NASA megerősítette a vízjég jelenlétét a Hold pólusainak felszíni rétegeiben, amelynek össztömege több mint 600 millió tonna lehet. 2020. október 26-án a NASA megerősítette, hogy a Hold napfény által megvilágított részein is létezik víz, így az kezdetben felhasználható lenne. A holdi jeget egy rover gyűjti össze és szűri meg a szükséges szabványnak megfelelően. És egy víz újrahasznosító rendszer. A kínai űrállomásunk a víz 93 százalékát újrahasznosítja.
Élelmiszer：Vegyél némi űrélelmiszert, zöldség- és gyümölcsmagokat, és kezdheted túlélhető zöldségekkel, például burgonyával, majd létrehozhatsz egy ökoszisztémát. Amikor a gyümölcsök és zöldségek megérnek, a magokat összegyűjtheted és újra elültetheted. Mesterséges hús létrehozása sejttenyésztés és szövetszerkesztés segítségével, lehetővé téve az állati sejtek számára, hogy a laboratóriumban szaporodjanak.
Energia: A Hold pólusa az idő 70-80 százalékában napfény alatt van, ezért a napenergia-technológiát használjuk az áramtermeléshez. Kétféle napelemmel rendelkezünk, az egyik egy összecsukható napelem, amelyet vissza lehet húzni, hogy rossz időjárás esetén ne sérüljön meg. A másik, hogy az ablakokat átlátszó napelemekké alakítjuk, ami helytakarékos és esztétikus is.
Levegő: A kutatások szerint a Holdon valójában rengeteg oxigén van, de nem gáz halmazállapotban. Ehelyett a Hold felszínét borító kőzet- és finom porrétegben rekedt. A holdi talajban az oxigénelemek száma elérte a 40%-t, és a holdi síkságok és fennsíkok több mint 99,9%-je tartalmaz oxigénelemeket. A felszínen pedig annyi oxigén van, hogy a Földön mintegy 8 milliárd ember 100 000 évig el tudna élni. Tehát olvadékelektrolízissel nyerünk oxigént a holdi talajból.

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

Újrahasznosítás: A hulladékgazdálkodás egyik legfontosabb módja a lehető legnagyobb mértékű újrahasznosítás. Ez magában foglalja a víz, az élelmiszerek és más anyagok újrahasznosítását. Asztalunk képes a maradékokat elektromossággá alakítani és újrahasznosítani.
Elégetés: Egyes hulladéktípusok tömegük és térfogatuk csökkentése érdekében égetést igényelhetnek. A holdi táborokban hulladékégető rendszereket lehetne telepíteni a hulladék elégetésére és biztonságos tárolásra alkalmas hamuvá alakítására.
Komposzt: A szerves hulladék komposztálásával tápanyagokban gazdag talaj hozható létre. A holdtáborban valószínűleg lesz egy komposztáló rendszer, amely baktériumok segítségével bontja le a szerves hulladékot komposzttá, amelyet növények termesztésére lehet használni.
Tárolás: Az újrahasznosításra, elégetésre vagy komposztálásra nem alkalmas hulladékot tárolni kell. A holdi táborok speciális tárolóedényekkel rendelkezhetnek a hulladék biztonságos tárolására, amíg azt vissza nem szállítják a Földre.

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

Holdi műholdak: A Holdon keringhetnek műholdak, amelyek kommunikációs jeleket közvetítenek a holdi tábor és a Föld között. Ez lehetővé tenné a valós idejű kommunikációt a Hold és a Föld között.
Földi antennák: A holdi táborok földi antennákat használhatnak a Földdel való kommunikációhoz. Ezeket az antennákat stratégiailag kell elhelyezni a megbízható kommunikáció biztosítása érdekében.
Rádiófrekvenciás (RF) kommunikáció: Az RF-kommunikáció a holdi táborok és a Föld közötti adatátvitelre használható. Ehhez speciális berendezéseket kellene használni az RF-jelek továbbítására és vételére.
Lézeres kommunikáció: A lézeres kommunikáció egy másik lehetőség a holdi tábor és a Föld közötti adatátvitelre. Ennek során lézerek segítségével nagy sebességgel, nagy távolságokon keresztül továbbítanánk az adatokat.
Bázisközi kommunikáció: Ha több holdi bázis van, szükség lesz a köztük lévő kommunikációra. Ez ugyanúgy megoldható, mint a földi kommunikáció.

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).

Geológia: A Hold geológiailag változatos és összetett világ. A tudósok kísérletek segítségével tanulmányozhatják a Hold felszíni jellemzőit, ásványtanát és geológiai történetét. Ez magában foglalhatja a Hold felszínének fúrását magminták tanulmányozására, a kőzetek és a talaj összetételének elemzését, valamint a Hold geológiai térképének elkészítését.
Alacsony gravitációs környezet: A Hold alacsony gravitációs környezete egyedülálló kihívásokat és lehetőségeket jelent a tudományos kutatás számára. A kutatók tanulmányozhatják az alacsony gravitáció hatását az emberi fiziológiára, a növények növekedésére és az anyagtudományra. Kísérletileg tanulmányozható például a növények növekedése alacsony gravitációban és az anyagok viselkedése alacsony gravitációban.
Biológia: A Hold értékes platform lehet az élet eredetének és a biológiai evolúciónak a tanulmányozására is. Tudományos kísérleteket lehet végezni a mikroorganizmusok viselkedésének tanulmányozására alacsony gravitációs környezetben, vagy a sugárzás szervezetekre gyakorolt hatásának vizsgálatára.
Technológia és robotika: A Hold ideális hely lehet az új technológiák és robotok tesztelésére az űrkutatáshoz. Kísérleteket lehetne végezni az új űrruhák, roverek és más, alacsony gravitációs környezetre tervezett berendezések tesztelésére. A robotika felhasználható a Hold felszínének felfedezésére és tudományos kísérletek elvégzésére.
Csillagászat: A Hold kiváló platform az univerzum megfigyelésére, mivel nincs légköre és alacsony a fényszennyezés mértéke. A kutatók csillagászati megfigyeléseket és kísérleteket végezhetnek a világegyetem tanulmányozására, beleértve a kozmikus sugárzás vizsgálatát és a sötét anyag keresését.

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

Fizikai alkalmasság: Az űrhajósoknak kiváló fizikai állapotban kell lenniük, hogy ellenálljanak az űrrepülés és a holdi környezet viszontagságainak. Az edzésprogram fizikai gyakorlatokat, állóképességi tréninget és szív- és érrendszeri edzéseket tartalmazna, hogy az űrhajósok erőt, állóképességet és rugalmasságot fejlesszenek.
Űrhajó-üzemeltetés: Az űrhajósoknak jártasnak kell lenniük a Holdra és vissza tartó űrhajó kezelésében. A képzési program az űrhajó működtetésének minden aspektusára kiterjedne, beleértve a startot, a dokkolást és a visszatérést.
Légi járművön kívüli tevékenység (EVA): A holdi küldetés során az űrhajósoknak EVA-kat kell végrehajtaniuk a holdfelszín felfedezése és tudományos kísérletek elvégzése céljából. A kiképzési program olyan EVA-eljárásokat tartalmazna, mint például az űrruha használata, az alacsony gravitációs környezetben való mozgás és a Hold felszínén végzett kísérletek.
Holdgeológia: A Holdon végzett tudományos kutatáshoz elengedhetetlen a holdi geológia megértése. A képzési program a holdi geológia alapjaival foglalkozik, beleértve a Hold kialakulását, kőzet- és talajösszetételét, valamint a holdfelszín geológiai jellemzőit.
Küldetéstervezés: Az űrhajósoknak képesnek kell lenniük egy sikeres küldetés megtervezésére és végrehajtására. A képzési program a küldetéstervezés minden aspektusára kiterjedne, beleértve a küldetés célkitűzéseit, az idővonalat és a vészhelyzeti terveket.
Kommunikáció: A kommunikáció kritikus fontosságú az űrmissziók során. A képzési program kommunikációs gyakorlatokat is tartalmazna, amelyek során az űrhajósok gyakorolnák a kommunikációt a küldetésirányítással és egymással.
Pszichológiai képzés: Az űrben való hosszabb ideig tartó élet és munka mentális kihívást jelenthet. A képzési program magában foglalná a pszichológiai támogatást és képzést, hogy az űrhajósok könnyebben megbirkózzanak az űrrepülés okozta stresszel.

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.

Holdra szállás: Az űrhajósok és a felszerelés Hold körüli pályáról a Hold felszínére történő szállításához holdi leszállóegységre van szükség. A leszállóegységnek képesnek kell lennie arra, hogy biztonságosan leszálljon a Hold felszínén, majd újra felszálljon, hogy visszatérjen a Hold körüli pályára.
Mérnöki Rover: A holdfelszín felfedezéséhez és a minták gyűjtéséhez egy roverre van szükség. A rovernek képesnek kell lennie a Hold zord, sziklás terepén áthaladni és a zord holdi környezetben dolgozni.
Űrindító rendszer: Egy űrhajónak a Földről történő indításához és holdkörüli pályára állításához űrindító rendszerre van szükség.
Visszatérő jármű: Az űrhajósok és a minták biztonságos visszatéréséhez a Földre egy visszatérő járműre van szükség. A visszatérő járműveknek ellen kell állniuk a Föld légkörébe való visszatérés hőjének és nyomásának.