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.

Lunarix

Az első kísérleti állami iskola  Tbiliszi-Tbiliszi    Georgia 16, 15   4 / 3 Angol
3D tervező szoftver: Fusion 360



1.1 - A projekt leírása

A "Lunarix" egy izgalmas projektbe kezd, hogy holdtábort hozzon létre a Hold déli oldalán, a Shackleton-kráteren. A projekt elsődleges célja ennek az egyedülálló holdi régiónak a tudományos kutatása és felfedezése. A holdtáborban állomásozó űrhajósokból álló csapat kísérletek és tanulmányok széles skáláját fogja elvégezni, hogy megfejtse a Hold rejtélyeit, és bővítse a Hold tulajdonságairól alkotott ismereteinket.

A Lunarix-projekt egyik fő célja a Hold geológiájának - beleértve a talajokat és kőzetformációkat - alapos kutatása, hogy jobban megértsük a Hold összetételét és eredetét. Ez a kutatás segíteni fog abban, hogy mélyebben megértsük a Hold geológiai történetét, és betekintést nyerjünk a Naprendszerünk kialakulásába.

A "Lunarix" csapata a Hold légkörét is tanulmányozni fogja, és kísérleteket végez, hogy többet tudjon meg annak természetéről és jellemzőiről. Ez a kutatás segít majd jobban megérteni a Hold környezetét, és azt, hogy az milyen hatással lehet a jövőbeli holdi küldetésekre és az emberi tevékenységekre.

A tudományos kutatáson kívül a "Lunarix" holdtábor projekt az űrhajósok számára szükséges életkörülmények biztosítását is magában foglalja.

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

A holdtáborunk főleg a tudományos kutatásnak fog szólni. A Holdra való ideiglenes utazás bázis nélkül megnehezíti a kutatást. Egy tábor építése a Holdon költségesnek tűnhet, de a valóságban a Hold gyakori látogatása tanulmányok céljából hosszú távon többe fog kerülni. Ezért az űrhajósok és a tudósok számára ezt a helyet megépíteni lehetővé teszi, hogy ott és akkor hosszú távú kutatásokat végezzenek. A tanulmányok rövid időszakokban fognak előrehaladni. Bár eleinte főként a Holdról való tudásunk bővítésére szolgál majd, úgy gondoljuk, hogy a turisták számára is népszerű hely lehet. Ha ezt a tábort turisztikai hellyé tesszük, az fedezni fogja az építés költségeit is.

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

A Shackleton-krátert választottuk, mert ott állandó fénysötétség van. Mindkét szélsőséget egy helyen kínálja: A kráter peremének egyes részei szinte egész évben napfényben vannak, míg a kráter alja állandóan sötét. A Holdon lényegében nincs légkör és folyékony víz, ezért az ide látogató űrhajósoknak minden fogyasztási cikket magukkal kell vinniük - ami nehéz és ezért költséges vállalkozás.

De a pilóta nélküli űrhajók jó bizonyítékot szolgáltattak a Shackleton árnyékos belsejében található jéglelőhelyekre - amelyeket az ottani rendkívül alacsony hőmérséklet megőrzött a párolgástól, így lehetséges és fontos is, hogy ezt az erőforrást felhasználjuk a Holdon lévő víz kinyerésére, majd szűrésére.

A napfény a belőle származó villamos energia miatt is fontos. Az űrkutatáshoz elektromosságra van szükség, és bár ezt az energiát a Földről is hozhatjuk, jobb, ha helyben, napelemek segítségével állítjuk elő (mint a Nemzetközi Űrállomáson).

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 Holdon egy tábor építését gondosan meg kell tervezni. Fontos, hogy a táborban minden egyes ember biztonságban legyen, ezért a tábort a megfelelő helyen, a megfelelő anyagokból kell felépíteni. Az Moon camp-t többféle módszerrel is meg lehet építeni. Először is a hulladék minimalizálása érdekében 3D nyomtatási technológiát fogunk használni. A tábor építéséhez a 3D nyomtatási technológiát lehetne felhasználni. A regolitot felhasználhatjuk nyomtatási anyagként, vagy lehűthetjük az olvadt port és földet, és obszidiánná alakíthatjuk. A Hold regolitját a sugárzás elleni védelemhez szükséges falak építéséhez is felhasználjuk majd. A Hold talajából oxigént és hidrogént lehet kinyerni, és életfenntartásra és üzemanyagként felhasználni.

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

A Lunarix, mint a felfedezés és a tudományos kutatás iránt elkötelezett csapat, tisztában van azzal, hogy mennyire fontos az asztronauták biztonságának garantálása a holdi táborban.

A holdi tábor építéséhez használt anyagoknak ellen kell állniuk a zord holdi környezetnek, beleértve a szélsőséges hőmérséklet-ingadozásokat, a mikrometeorit-becsapódásokat és a sugárzásnak való kitettséget. 

Az űrhajósok speciális felszereléssel rendelkeznek majd a táboron kívüli mobilitáshoz, beleértve a rovereket, holdi kocsikat, valamint az ásatáshoz és a mintavételhez szükséges eszközöket. EVA (Extravehicular Activity) ruhákat használnak majd, amelyek megvédik az űrhajósokat az űr vákuumától és biztosítják az életfenntartást. Ezek a ruhák sugárzás elleni védelemmel, hőmérséklet-szabályozással és tartós szerkezettel rendelkeznek, hogy ellenálljanak a koptató holdi talajnak.

A tábor belsejében a levegőt szűrik, hogy eltávolítsák a holdi porszemcséket, de az űrhajósoknak a levegő minőségétől függően megfelelő szűrőkkel ellátott maszkot kell viselniük.

Annak érdekében, hogy a holdtáborba ne jusson káros levegő, az építkezés során számos óvintézkedést tesznek. Légmentes építési technikákat fognak alkalmazni annak érdekében, hogy a tábor szerkezetén ne legyenek rések vagy szivárgások.

Figyelembe vesszük, hogy minimalizáljuk a holdfelszínről beszivárgó por mennyiségét, ezért megfelelő zsilipeket és fertőtlenítési eljárásokat fogunk bevezetni a táborba belépő és onnan kilépő űrhajósok számára. 

A Hold felszíne a Földhöz képest magasabb szintű sugárzásnak van kitéve, beleértve a napsugárzást és a kozmikus sugárzást is. Ezért a tábort sugárzásvédő anyagokkal, például vastag regolitrétegekkel vagy más sugárzáselnyelő anyagokkal tervezik, hogy megvédjék az űrhajósokat a káros sugárzástól.

Fel leszünk szerelve tartalék áramellátó rendszerekkel, redundáns létfenntartó rendszerekkel és vészhelyzeti protokollokkal, hogy előre nem látható események esetén is biztonságban legyünk.

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

Víz

Először is, magunkkal visszük a földből a vizet. De a Holdon sokkal többre lesz szükségünk belőle, hogy mindenki és minden rendben legyen. Tehát a jégből fogjuk előállítani a vizet. A jég olvadásának eredményeként folyadékot fogunk kapni, majd megszűrjük, és így nyerjük az iható és használható vizet. 

Az elektrolízis segítségével hidrogénre és oxigénre bontjuk a vizet, és ezeket is felhasználjuk.

 Élelmiszer

A holdi táborban az emberek élelmezése a holdi erőforrások hiánya miatt találékony megoldásokat igényelne. Az egyik legjobb megoldás az lehet, ha az üvegházi modulok mellett hidroponikus, biológiai hulladékon alapuló rendszerekkel termesztünk növényeket, de előtte előre csomagolt, hőstabilizált, fagyasztott élelmiszert vihetünk a Holdra. Az élelemnek elegendőnek kell lennie, mielőtt a tábor magától elkezdene gyümölcsöt és zöldséget termeszteni.

 

 

 Teljesítmény

A Holdon az áramtermelés optimális megközelítése a napelemek segítségével történne. 

Egy regolit alapú 3D nyomtató segítségével holdi anyagok és erőforrások felhasználásával napelemeket gyárthatunk. Ez jelentősen csökkentené a teljesen összeszerelt napelemek Földről történő szállításának szükségességét. Ez a megközelítés fenntartható áramforrást biztosíthatna az űrhajósok napi szükségleteihez, a roverek működéséhez és a technológiai követelményekhez, csökkentve a földi erőforrásoktól való függőséget.

 Air

Kétségtelenül a levegő a legfontosabb és legszükségesebb erőforrás. Új kutatások szerint a holdi talaj olyan aktív vegyületeket tartalmaz, amelyek a szén-dioxidot oxigénné és üzemanyaggá alakítják. Az Apollo-program tanulmányai során a Floridai Egyetem arról számolt be, hogy sikeresen termesztettek növényeket holdmintákba ültetett magokból, ami azt jelenti, hogy a holdi táboron belül üvegházat lehet létrehozni, kék fények és a Shackleton árnyékos belsejében lévő jéglelőhelyekről nyert vízkészletek segítségével.

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

A Holdon a hulladékok ott élve gondot okozhatnak. A Nemzeti Repülési és Űrhajózási Hivatal (NASA) jelentései szerint az emberek mintegy 500 000 fontnyi szemetet hagytak a Holdon. Mivel a nem fontos felszerelések és az űrhajósok által az ott élés közben termelt hulladék visszahozása kényelmetlen és nehézkes lenne, A megoldás erre a holdi talaj kiásása és a hulladék elásása. A NASA jelenleg a RASSOR-on dolgozik. 

A RASSOR egy holdi bányászrobot, amely lehetővé teszi a holdi talaj és regolit feltárását. Miközben e kotrógépek célja, hogy a regolitot egy holdi feldolgozóüzembe szállítsák, és hidrogént, oxigént és vizet nyerjenek ki, amelyet a Holdon tartózkodó űrhajósok létfenntartó rendszereihez használhatnak fel, segítenek a hulladéknak helyet csinálni.

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

A Deep Space Network operátorai fogadják a parancsokat, digitális bitekre bontják azokat, a rádióantennákat az űreszközre irányítják, és rádióhullámokkal küldik el ezeket a parancsokat.

   Tudjuk, hogy maga a Hold blokkolja a rádiójeleket, megakadályozva a kommunikációt, amikor a Föld és bármely űrhajó közé kerül. De azt is tudjuk, hogy a Lander és a Rover kommunikálni tud velünk a relé műhold, a Queqiao segítségével, amely kommunikációs útvonalat biztosít a földi rádióteleszkóp állomáshoz a Földön, és mi ezeket fogjuk használni a Holdon. Segítségükkel képesek leszünk információt kapni, illetve küldeni a Földről a Holdra és vissza. 

    Az űrhajósok rádióhullámok segítségével kommunikálnak egymással az űrben, amikor űrsétát tesznek. A rádióhullámok jelét a fejhallgatójukba küldik, amely aztán a jelet hanggá alakítja.

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 Holdról nem sok mindent tudunk. A mi feladatunk tehát az lesz, hogy minél több dolgot felfedezzünk. Ezért tudományos kutatásokat fogunk végezni a biológia, a geológia és a gravitáció területén. Először is azt tervezzük, hogy feltárjuk a Holdon található ásványi anyagokat, különösen a déli részén, mert ott lesz a táborunk. Szeretnénk megtudni, hogy milyen kémiai elemeket tartalmaz a holdi föld, és milyen tulajdonságokkal rendelkeznek, hasznosak-e az ottani növénytermesztéshez és hasonlók. Az ásványok és kémiai elemek mellett a Hold sötét oldalát is fel akarjuk fedezni. Mint tudjuk, a Hold csak az egyik oldalával néz a Föld felé, így azt jobban tanulmányozzák, mint a másik, sötét oldalát. Tehát nagyon sok mindent szeretnénk felfedezni erről az ismeretlen, titokzatos oldalról.

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

Mindannyian tudjuk, hogy elengedhetetlen az űrhajósok kiképzése, mielőtt az űrbe mennek, hogy ott éljenek sokáig, távol az oxigéntől, a víztől, a stabil hőmérséklettől és a zöld földektől.

Az űrhajósjelöltek az űrsikló rendszereken, a tudomány és a technológia: geológia, matematika, fizika, meteorológia, irányítás és navigáció, oceanográfia, orbitális dinamika, csillagászat és anyagfeldolgozás órákon vesznek részt. A jelöltek szárazföldi és tengeri túlélési képzésben, búvárkodásban és űrruhában is részesülnek. Következésképpen minden jelöltnek a képzés első hónapjában úszásvizsgát kell tennie. Az űrhajósok az űrszállító rendszer hivatalos képzési programját kézikönyvek elolvasásával és az Orbiter különböző rendszereinek - a meghajtástól a környezetszabályozásig - számítógépes oktatóleckéivel kezdik. A virtuális valóság laboratóriumban fognak edzeni, amely egy számítógép által generált mikrogravitációs környezetbe helyezi őket. 

     Mindent megtudnak a Holdról, amit az emberiség tud. Az űrhajósok sokkal többet fognak megtudni a különböző ásványi anyagokról, a holdi vízről, a hőmérsékletről, a holdi szelekről és a hóviharokról. megismerik a technológiákat, és minden részletét annak, hogy hogyan kell használni őket a Holdon. Találkoznak majd más űrhajósokkal, és meghallgatják történeteiket és tanácsaikat, amelyek segítenek nekik abban, hogy egy kicsit mélyebben átérezzék a dolgokat. Minden egyes tevékenység, amit fentebb említettünk, felkészülté, tájékozottá és a környezethez alkalmazkodóvá teszi a jövő "holdlakóit".

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 SpaceX FLEX technológiájával csapatunk olyan rovereket fog használni, amelyeket kifejezetten a holdkutatáshoz terveztek. Ezek a roverek fejlett mobilitási képességekkel rendelkeznek, lehetővé téve az asztronauták számára a gyors és biztonságos mozgást a Hold felszínén. Nagy hasznos teherbírásúak, így nehéz felszereléseket, ellátmányt és tudományos műszereket tudnak szállítani. A FLEX roverek emellett autonóm funkciókkal is rendelkeznek, ami csökkenti az űrhajósok állandó felügyeletének szükségességét, és lehetővé teszi a Hold különböző pontjai közötti hatékony közlekedést. Ezek a roverek újratölthető akkumulátorokkal működnek, amelyeket a Hold felszínén bőségesen megtalálható napelemek segítségével lehet feltölteni.

 

Egyéb projektek: