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.

Andromeda

Colegiul Național "Mihai Eminescu"  Suceava-Suceava    Románia 16   2 / 0 Angol
3D tervező szoftver: Fusion 360



1.1 - A projekt leírása

A bázisunk moduláris felépítésű, akár tíz űrhajósból álló csapatot is el tud tartani, amelynek fő célja a holdi por kitermelése és feldolgozása, hogy hasznos anyagokat ássanak ki belőle, de a településünk másik célja az Univerzum rádióteleszkópokkal történő megfigyelése és elemzése lenne.

Településünk innovatív kialakítása lehetővé teszi a könnyű bővítést, szükség szerint további modulokkal bővíthető, hogy nagyobb csapatokat támogasson és növelje a termelékenységet. A moduláris felépítés az erőforrások hatékony felhasználását is lehetővé teszi, mivel minden egyes modul speciális funkciókra optimalizált.

A holdi por kinyerése és feldolgozása mellett bázisunk tartalmazni fog egy rádióteleszkópot, amely lehetővé teszi számunkra, hogy a Holdról megfigyeljük és elemezzük az Univerzumot. Ez nagy áttörést jelent majd a kozmosz megértésében, mivel a Föld légkörének hiánya miatt a megfigyeléseink sokkal tisztábbak és pontosabbak lesznek. Holdra településünk előrelépést jelent az űrkutatásban, új lehetőségeket nyitva a tudományos felfedezések és az erőforrások hasznosítása előtt. Célunk, hogy tovább feszegessük az emberi felfedezés és tudás határait, és reméljük, hogy moduláris bázisunk fontos része lesz ennek az útnak.

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

Holdbázisunk elsődleges célja, hogy lehetővé tegye a bolygóközi utazást és felfedezést. A Hold rengeteg erőforrást tartalmaz, többek között vizet, amelyet üzemanyagként és létfenntartásra lehet használni, ami segít az önellátásban.

Bázisunk elsősorban az olyan erőforrások kitermelésére fog összpontosítani, mint a ritka ércek és kőzetek, de a hélium-3 is, amelyet a Földön számos célra lehetne felhasználni, mint például: kriogenika, orvosi képalkotás és nukleáris üzemanyag.

Településünk műszaki elemei az ásórobotok, amelyek kőzetmintákat ásnak és gyűjtenek. Lesz egy kiegészítő flottánk is, amely szállítórobotokból áll, amelyek ezeket az anyagokat feldolgozó létesítményekbe szállítják, vagy egy központi raktárba szállítják. Miután az anyagokat kitermeltük, az utolsó lépésben fel kell majd dolgoznunk őket, hogy az értékes összetevőket elkülönítsük.

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

Úgy döntöttünk, hogy Mare Nectarisban, pontosabban a Mare Nectaris déli kvadránsában építjük fel a bázisunkat. Ezt a régiót a következő okok miatt találtuk megfelelő helyszínnek a bázisunk számára:

  1. Hozzáférhetőség: A Mare Nectaris viszonylag sík, és viszonylag kevés kráterrel és egyéb akadállyal rendelkezik, így könnyű bázist építeni és mozogni a területen. Emellett ez egy olyan hely, ahol a következő fázisokban egy földalatti holdi bázist építhetünk, hogy a Hold ellenségeskedéseitől teljesen védett emberi élőhelyet hozzunk létre.
  2. Gazdag erőforrásokban: A Mare Nectaris vélhetően gazdag ásványkincsekben, például hélium-3-ban, amely kereskedelmi célokat szolgálna, valamint bazaltban.
  3. Környezetvédelem: Mare Nectaris egy olyan hely, ahol elkezdhetjük a küldetést, ha azt akarjuk, hogy fejlődjön. Logisztikailag a helyszín lehetővé teszi, hogy könnyen el tudjunk menni a Hold különböző területeire ásatásokra. Emiatt a misszió ipari lehetőségei is javulnak..

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.

Az űrmoduljainkat a Földön fogjuk gyártani, mert a bázis szerkezete bizonyos rugalmasságot biztosít számunkra. Először is, számos robot fog leszállni a bázis helyszínén az Orion űrhajóval, hogy eltávolítsák a település építéséhez szükséges regolitot, hogy jobb stabilitást teremtsenek. Ennek a fázisnak a befejezése után a műszaki modulok (garázs, laboratórium, raktár) és a központi modul a Mare Nectarisban lévő logisztikai központ munkaterületére érkeznek. A következő szakaszban a másik két lakómodul és a 3D nyomtató érkezik, amely a létesítményeket összekötő csatornákat nyomtatja.

Miután ez a két szakasz befejeződött , a holdfelszínre érkeznek az űrhajósok az alapvető szükségletekkel (víz, oxigén és élelmiszer). Az ő érkezésükkel kezdődik a küldetés ,a robotok elkezdenek ásni, és kihozni, ami értékes. Továbbá elkezdjük a víz és az oxigén előállítását.

Figyelembe véve a Hold szélsőséges körülményeit, az alumíniumot fogjuk használni fő építőanyagként, mivel kiváló minőségű fémprofilok / szerkezetek / épületburkolati rendszerek készíthetők belőle, és mivel alacsony sűrűsége miatt az egyik leghatékonyabb anyag.

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

A Hold környezete rendkívül zord: a hőmérséklet -173 °C és 127 °C között változhat, nincs légkör, magas a sugárzás és gyakran becsapódnak mikrometeoritok. Ezért Holdtáborunkat úgy terveztük, hogy megvédje az űrhajósokat a holdi környezet ezen sajátos körülményeitől.

Az űrhajósok védelmének egyik módja az, hogy olyan élőhelyet építenek, amely ellenáll a szélsőséges hőmérsékletnek és sugárzásnak. Az élőhely 4 rétegből fog állni, a következő sorrendben:

Függőleges falszakasz : Külső /Nikkel/ Alumínium Shild/ Alumínium poliimid (H-film) / Alumínium poliimid (Mylar) / Alumínium /Aerogel/ Megerősített szén Carbon Carbon/ Belül .

Ezenkívül az űrhajósok számára légáteresztő környezetet kell biztosítanunk a bázison belül. Oxigént fogunk kinyerni a holdporból és szétosztani a településen, amikor csak szükség van rá, hogy elkerüljük ennek az értékes gáznak a veszteségét, és figyelni fogjuk, hogy egy helyiség foglalt-e vagy sem.

A Holdtáborban emellett egy sugárvédelmi pajzs is lesz, amely megvédi az űrhajósokat a Holdon tapasztalható magas sugárzási szinttől. Az általunk használt anyagokon kívül egy végső regolitréteget is fel fogunk rakni a tetejére, hogy még nagyobb védelmet nyújtson.

Az ellenséges környezetben található Holdtáborunk az építésén, anyagain, stb. kívül az Univerzumot megfigyelő rádióteleszkópok segítségével fogja elérni a célját.

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

Víz

A déli póluson található regolitból fogunk vizet nyerni, különösen a Clavius-kráterből, mivel ez a hozzánk legközelebbi hely, és bőségesen tartalmaz vizet, egy köbméter holdporból körülbelül 0,34 liter. Ezt fogjuk a településre szállítani, ahol feldolgozzuk, majd szétosztjuk az űrhajósok között.

Élelmiszer

Az élelmiszert a Földről az Orion űrsiklóval hozzák a Hold felszínére, előre csomagolt, hosszú eltarthatósági idővel rendelkező és az űrutazáshoz jól használható élelmiszer formájában. Az ilyen típusú élelmiszereket úgy tervezték, hogy ellenálljanak az űrutazás viszontagságainak, beleértve a szélsőséges hőmérsékleteket és a nyomásváltozásokat. Az élelmiszerek biztonságának és minőségének további biztosítása érdekében azokat olyan speciális tárolóedényekbe lehetne csomagolni, amelyeket úgy terveztek, hogy stabil hőmérsékletet tartsanak fenn, és megvédjék tartalmukat a szennyeződéstől.

Teljesítmény

A bázisunk energiaellátását egy körkörös napelemfarm segítségével biztosítjuk, amely az összegyűjtött energiát egy akkumulátortároló rendszerben tárolja, amelyet éjszaka vagy vészhelyzet esetén használhatunk. Mivel a Holdon nincs légkör, a napsugárzás sokkal hatékonyabban fogható be, mint a Földön, ami komparatív energiaelőnyt jelenthet számunkra. Ami a szerelvény védelmét illeti, a paneleket acél-oxidokkal vonják be, hogy további ellenállást biztosítsanak a mikroütésekkel szemben.

Air

A regolitból fogunk oxigént kinyerni, mert az körülbelül 45% O2-t tartalmaz. A kinyerés során egy szabatírral és egy elektrolízis eljárással fogjuk kinyerni az erőforrást a laboratóriumban, ahonnan a gázszivárgás elkerülése érdekében bizonyos órákban szétosztjuk az egész településen.

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

Mivel tudjuk, milyen fontosak az életfenntartó rendszerek az űrben, a létfontosságú erőforrásokat maximális hozammal kell újrahasznosítanunk. Először is, újrahasznosítjuk a konyhai és fürdőszobai berendezésekből származó vízhulladékot, és desztilláljuk, mielőtt szétosztjuk az űrhajósok között. Továbbá, hogy még több vizet takarítsunk meg, a vizeletet is újrahasznosítani fogjuk, mivel az magas vízösszetételű. Egy másik erőforrás, amit újrahasznosítunk, az oxigén. Ezt csöveken keresztül fogjuk elosztani, és figyelni fogjuk, hogy egy szoba foglalt-e vagy sem, hogy a gáz szállítása és a veszteségek elkerülése érdekében.

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

A műholdak és az antennák a holdbázisunk és a Föld közötti kommunikáció fontos elemei lesznek. A Hold körüli pályán keringő műholdak és néhány S-sávú antenna segítségével megbízható kommunikációs hálózatot hozhatunk létre, amely lehetővé teszi a szinte valós idejű adatátvitelt, a hangkommunikációt és a videokonferenciát.

A kommunikációs rendszer hatékony működésének biztosítása érdekében ezeket gondosan kiépítjük és karbantartjuk. Ez magában foglalja a megfelelő földi állomások kiválasztását, megbízható kommunikációs protokollok kidolgozását és egy robusztus áramforrás létrehozását. Emellett a műholdas hálózat képes lesz ellenállni az űrben uralkodó zord körülményeknek, és képes lesz hosszabb ideig jelentős karbantartás nélkül működni.

Összességében a műholdak és antennák használata fontos lesz a holdi bázisunk számára, hogy az egy fenntartható és sikeres holdi település legyen, és be kell fektetnünk ennek a technológiának a fejlesztésébe és fenntartásába, hogy biztosítsuk a hosszú távú életképességét.

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).

Küldetésnyilatkozatunk szerint a Holdon való letelepedésünk fő célja a Hold értékes erőforrásainak kiaknázása, amelyek közé tartozik a hélium-3 és a ritka földfémek. A hélium-3 egy izotóp, amelyet a magfúzióban, az orvostudományban és a kriogenikában számos területen alkalmaznak. Eközben a ritkaföldfémek olyan csúcstechnológiai eszközök alapvető alkotóelemei, mint a digitális fényképezőgépek, okostelefonok és számítógépes monitorok. Ezek az erőforrások kitermelhetők a Hold regolitjából, és eladás céljából a Földre szállíthatók.

Az erőforrások kiaknázása mellett az Moon camp csillagászati bázisként is szolgál majd. A szennyezés és a légkör hiánya miatt a Hold egyedülálló lehetőséget kínál az Univerzum tanulmányozására óriási radioteleszkópok segítségével. Csapatunkban lesz egy asztrofizikus is, aki felügyeli a radioteleszkópot és továbbítja a megfigyeléseiket a Földre.

A Hold mikrogravitációs környezete továbbá egyedülálló lehetőséget biztosít az alacsony gravitáció emberi szervezetre gyakorolt hosszú távú hatásainak tanulmányozására. Az alacsony gravitáció emberi testre gyakorolt hatásának kutatásával reméljük, hogy megtanuljuk, hogyan lehet kezelni az életet egy ilyen ellenséges környezetben.

Céljaink eléréséhez tudósok és mérnökök magasan képzett és specializált csapatára lesz szükségünk. A csapat együtt fog dolgozni azon, hogy egy önellátó települést hozzon létre a Holdon, amely hosszú ideig képes fenntartani az emberi életet. Ehhez gondos tervezésre és innovatív technológiák kifejlesztésére lesz szükség, hogy csapatunk túlélhessen és boldogulhasson a Holdon.

Összefoglalva, a Holdon való letelepedésünknek több célja is van. Elsődleges célunk a Hold erőforrásainak kitermelése, beleértve a hélium-3 és a ritkaföldfémek bányászatát, amelyek jelentős kereskedelmi és ipari felhasználási lehetőségekkel rendelkeznek.

Emellett a Holdat csillagászati kutatások bázisaként fogjuk használni, kihasználva érintetlen környezetét az Univerzum eddig nem látott részletességű tanulmányozására. Végezetül kutatást fogunk végezni az alacsony gravitáció emberi testre gyakorolt hosszú távú hatásairól, ami kritikus szempont a jövőbeli űrkutatásra és kolonizációra való felkészülés szempontjából. Végső soron a Holdra irányuló küldetésünk fontos lépést jelent a világűr erőforrásainak feltárása és hasznosítása felé, ami elengedhetetlen lesz az emberiség további fejlődéséhez és fejlődéséhez.

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

A Hold-missziónk kiképzési programjának fel kell készítenie az űrhajósokat azokra az egyedi kihívásokra és körülményekre, amelyekkel a küldetés során szembesülni fognak. Íme néhány olyan elem, amelyet a holdi küldetésünkhöz szükséges űrhajósképzési program tartalmazhatna:
Fizikai alkalmasság: Az űrhajósoknak kiváló fizikai egészséget és állóképességet kell fenntartaniuk ahhoz, hogy az űrben teljesíthessék feladataikat. Egészségük megőrzéséhez szigorú, fizikai gyakorlatokat tartalmazó edzésprogramra lenne szükség.
Környezetvédelmi képzés: Az űrhajósok a Holdon olyan különleges környezeti tényezőknek lesznek kitéve, mint a szélsőséges hőmérséklet-változások, az alacsony gravitáció és a légköri nyomás hiánya.
Robotikai képzés: A robotok használata alapvető fontosságú lesz a Hold-missziónk sikeréhez. Az űrhajósokat ki kell képezni arra, hogyan kell működtetni, karbantartani és javítani az erőforrások kitermeléséhez, szállításához és feldolgozásához szükséges robotrendszereket.
Vészhelyzeti eljárások: Vészhelyzet esetén az űrhajósokat ki kell képezni a vészhelyzeti eljárásokra, például a berendezések meghibásodására való reagálásra, az orvosi vészhelyzetekre, az evakuálási szabályokra és a kézi karbantartási eljárásokra a teljes meghibásodás szélsőséges körülményei között.
Pszichológiai képzés: Az űrhajósok hosszabb időt töltenek zárt és elszigetelt környezetben, közel hat hónapon keresztül, ami pszichológiai stresszhez vezethet. Az űrhajósok mentális és érzelmi egészségének megőrzése érdekében szükség lenne a stresszkezelési technikák, a csapatépítés és a kommunikációs készségek oktatására.

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-missziónk során használt űreszközök a roverek és robotok mellett az Orion űrsikló is, amellyel a település építéséhez és az űrhajósok szállításához szükséges rakományt fogjuk szállítani. A roverek flottája a következőkből áll:

Teherűrhajó, amely regolitot szállít a laboratóriumba vagy rakományt az űrsiklóból.
A legénység számára készült űrhajó akár két űrhajós befogadására is alkalmas.Napelemekkel és akkumulátorokkal, valamint alapvető létfenntartó rendszerrel felszerelve nagy távolságokat képes megtenni.
Bányász rover a regolitért
Karbantartó robot roverek vagy berendezések javításához.