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.

Bartholdi Space Program

  Második hely - ESA-tagállamok

Lycée bartholdi  Colmar-Grand Est    Franciaország 18, 17   6 / 2 Angol
3D tervező szoftver: Blender



Youtube Video Link:


1.1 - A projekt leírása

Stephen Hawkings azt mondta: "Ha figyelmünket a földi dolgokra korlátoznánk, azzal az emberi szellemet korlátoznánk".

Ezt az idézetet szem előtt tartva találtuk ki az emberiség új otthonát, a Hestiát. A Hestia számos hatoldalú holdmodulból áll, amelyek minden elképzelhető forma közül a legtöbb előnyt nyújtják. Ezek mindegyike önálló és a többivel összeköttetésben áll a nyomást szabályozó és a szerencsétlenségek terjedését megakadályozó zsilipeknek köszönhetően. A Hestia alapja az optimalizált bázis létrehozásának szándéka volt.

Először is, van egy terület, amelyet az űrhajósok mindennapi életének szenteltek, egy nagy modullal, az úgynevezett "főmodullal", amely a konyhából, az űrruhákból és a Földdel való kommunikáció eszközeiből áll. Ezután egy másik, a munkának szentelt terület, amely a termesztés, a tárolás és a laboratórium moduljaiból áll.

Az űrhajósok jóléte fontos, ezért gondoltunk egy pihenőmodulra, amelynek mennyezete üvegből készült, és az űrre nyílik. Ha az űrhajósok úgy érzik, hogy beszorultak, ez a holdmodul megnyugtatja őket, és megcsodálhatják világunk tágasságát.

Végül, a bázison kívül kis medencék lesznek fenntartva a víz és a holdi regolit elektrolízisére és az áramtermelésre, a napelemeknek köszönhetően.

Ezért a Hestia egy biztonságos, optimális és kellemes bázis.

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

Küldetésünknek két célja van. Az első az, hogy tanulmányozzuk, képes-e az emberiség a Földtől eltérő égitesteken élni, alkalmazkodni és fejlődni.

A Hécate I küldetés a Hestia megvalósítása és beindítása lesz, míg a Hécate II az űrhajósok megérkezéséből áll. Ez utóbbi lehetővé teszi majd a Hold felfedezését és felfedezését, hogy jól megismerjük a Hold jellemzőit, és megnyerjük a kék bolygó műholdját. Ez a második célunk.
Így a Hold megismerése révén jobban megismerhetjük a többi égitestet, és fejlődhetünk a világegyetemi tudományokban.

A Hestia az első lépés a nagyobb kilátások felé. A Hestia után ugyanis képesek leszünk más célú bázisok létrehozására, például olyan űrrakéták összeszerelésére, amelyek nem tudnának elindulni a Földről, és a Holdról indítanánk őket. Így a műholdunk távoli célállomásokat elérő űrrakéták építésére fog szolgálni.

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

Úgy döntöttünk, hogy a Hold déli pólusa közelében található Shackleton-kráter gerincén építjük fel bázisunkat. Ez a hely tökéletesen alkalmas arra, hogy átlássuk a projektünket.
Ez olyan észrevehető előnyökkel jár, mint a gyenge termikus amplitúdó és az erős napfénysebesség. Ez utóbbi kielégítő elektromos teljesítményt biztosít a bázisnak.

Továbbá a víz nagy mennyiségű jelenléte (jég formájában) tökéletes a bázis szükségleteinek kielégítéséhez, valamint a hidrogén kinyeréséhez, amely létfontosságú a gyúlékony anyagok előállításához.

Egy figyelemre méltó pont: a Shackleton-krátert rengeteg, minden valószínűség szerint kitermelhető anyag, például regolit veszi körül.

Végül a kráter és a Déli-sark-Aitken-medence közelsége az űrhajósok számára kutatási lehetőségeket kínál a hely nem mindennapi jellemzőinek köszönhetően.

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 első, Hécate I. elnevezésű küldetés a bázis építéséhez szükséges felszerelést küldi a Holdra. A bázisunk a legfontosabb és legszükségesebb részekből kiindulva fog felépülni, a nehéz terhek szállítására alkalmas robotrovereknek köszönhetően.

A bázist zsilipekkel több térre osztják, és holdmodulok formájában szervezik. Így fokozatosan lehet létrehozni a főmodult, valamint azokat a részeket, amelyek az élet fenntartásához szükségesek a fedélzeten. A többit később, a Hécate II során az űrhajósok letelepedése után helyezik el.

Olyan formára vágytunk, amely jól szervezi a rendelkezésre álló teret, és amelyet könnyű összerakni. Ezért választottuk a hatszöget, amely minden szempontból megfelel.
Ráadásul moduljaink költségének és összsúlyának csökkentése érdekében nagyon ellenálló, többrétegű Vectran poliészterből készülnek majd. Az űrrakéták leszállása után a modulok felfújása az egyetlen szükséges művelet, amelyet rövidesen a holdi gleccserekből származó vízzel helyettesítenek. A modulok padlója titánlemezekből áll majd.

Végül, de nem utolsósorban, a bázist egy hordozható robot által a Hold talajából kiásott regolitréteg fogja borítani.

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

A bázist úgy tervezték, hogy megvédje az űrhajósokat, és ideális körülmények között fejlődhessenek.
A holdi környezet ellenséges, ezért a többrétegű poliészter, amelyből a moduljaink készülnek, megfelel ezeknek a korlátozásoknak. Ellenállóképessége miatt hatékony védelmet nyújt az űrszemét ellen, ötször nagyobb, mint az acélé, és tízszer nagyobb, mint az alumíniumé.

Ráadásul az alap felfújható tulajdonságainak köszönhetően a külső és belső rétegeket egy gáz, az ózon választja el egymástól, amely elnyeli a nap UV-sugárzásának nagy részét. Ezután ezt a teret fokozatosan víz tölti ki, amely az ózonnál jobb napszigetelő, és amely kielégítő hermetizációt biztosít.
Ezenkívül egy másik védelmet is elhelyezünk a bázisunk körül: a regolitot. A regolit pajzsként fog működni, ami enyhíti a napsugárzást.
A fertőzések és a bázison belüli porfelhalmozódás megelőzése érdekében minden bejárat előtt és a termesztésre használt modulok között sterilizáló helyiségeket alakítanak ki. Továbbá, ha szivárgás vagy meghibásodás történik, az nem érinti az összes modult, mivel mindegyik független lesz a többitől. A veszély elterjedésének kockázata így semmissé válik. Az egyes modulokat egy dekompressziós kamra választja el.

Végül, azokat a modulokat, ahol balesetek történhetnek, például a laboratóriumokat vagy az elektromos központot, félretették, hogy ha valami történne, az ne érintse a fő modult.

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

Az emberi szükségletek kielégítését szolgáló erőforrásokhoz való hozzáférés a Hestia sikerének egyik fő tétje.

Először a földről hozzák majd az árut, és amint a Hécate II-t üzembe helyezik és működőképes lesz, az összes zöldséget a helyszínen termesztik majd. A bázison csak olyan termékek lesznek, amelyeket könnyű megtermelni, ahol a hely és az idő korlátozott. Át kellett gondolnunk a megtermelhető mennyiséget, valamint a víz- és műtrágyaszükségletet. Egyes zöldségfélék kevés vizet és műtrágyát igényelnek vagy egyáltalán nem igényelnek (burgonya, lencse, vörösrépa, zöldbab, spenót és piros gyümölcsök). Az évszakok utánzása érdekében UV-lámpákat helyeznek el minden egyes egymás fölött termesztett növénynél, és így optimalizálják a holdbázis korlátozott helyigényét. Valószínűleg terveztük, hogy halastavi növénytermesztést is folytatunk. Az űrhajósok a holdi talajon található jégnek köszönhetően jutnak majd vízhez.

A rover napelemek segítségével addig melegíti a korábban kifúrt piszkos jeget, amíg az el nem olvad. Akár a zuhanyzóban, akár a gépekben használt, akár az űrhajósok izzadságából származó vizet a szűréseknek köszönhetően újrahasznosítják, amíg újra teljesen használhatóvá nem válik. A vizet kifejezetten erre a célra tervezett modulokban tárolják majd.
A levegő és az elektromosság ugyanilyen fontos a küldetés zavartalan működéséhez - és az űrhajósok túléléséhez - hosszú távon. A vizet ismét felhasználják. Valóban, az áramot, csakúgy, mint a levegőt, kis medencék fogják előállítani, ahol a víz elektrolízise zajlik, és amelyeken napelemek lesznek elhelyezve.

Egy másik gép áramot és levegőt vezet át az alapon. Miközben az elektromosságot egy modulban tárolják, a levegő áthalad az alapon, majd újrahasznosításra kerül.

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

A misszió jó eljárásának másik fontos tétje, hogy maximálisan újrahasznosítsák a hulladékot, hogy nagyobb függetlenséget biztosítsanak a kék bolygó felé. Ezért a vizeletet, mint az ürüléket újra kell hasznosítani a Hestia fenntarthatóságának biztosítása érdekében.

A vizeletet szűréssel tisztítják meg azzal a céllal, hogy újra elfogyaszthassák. A víz létfontosságú az űrhajósok számára, és általában véve az ember számára is értékes erőforrás. Ha képesek vagyunk így előállítani, az nagy előny.

Ami az ürüléket illeti, azt trágyaként fogják felhasználni a bázison belüli ültetvények növekedéséhez. Valóban, az ürülék ésszerű felhasználás mellett és más természetes trágyákhoz adva kielégítő módot jelent arra, hogy a Holdon nagy mennyiségű trágyát állítsanak elő.

Ezek a módszerek valódi autonómiát biztosítanak az űrhajósok számára.

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

A Shackleton-kráterben lehetetlen közvetlenül kapcsolatot tartani a Földdel, akár parabolaantennák segítségével is.

A Hold Föld körüli forgása miatt a Shackleton-kráter nem gyakran látható, és a legtöbb időszakban rejtve marad. Ennek kiküszöbölése érdekében egy geostacionárius átjátszó műholdat kell elhelyezni a Shackleton-kráter helyére, amely a kráterhez képest 30°-kal a Föld felé fordulva továbbítja a Hestia kommunikációs adatait a TDRS (Tracking and Data Relay Satellites) műholdaknak. Így a Hestia szinte folyamatos kommunikációt tart fenn a Földdel (néhány megszakítás előfordulhat, amikor a kommunikáció átvált egy másik TDRS műholdra).

A Hestia 100 km-es körzetében lévő más holdi bázisokon a rádiótelefonok használhatóak. A 100 km-nél nagyobb távolságok esetén pedig minden bázison elhelyezhetünk parabolaantennákat, és a műholdas rendszeren keresztül kommunikálhatunk.

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 Hecate II küldetés során végzett kísérletek a következőkre terjednek ki;

- A növények viselkedésének tanulmányozása: a növekedés sebességének és minőségének összehasonlítása a Földön mértekkel, az alacsony gravitáció csírázásra és termésre gyakorolt hatásának vizsgálata, a növekedés megfigyelése holdi talajból álló szubsztrátumban: kielégítik-e a növények tápanyagszükségletét ?

- A holdi talaj összetételének tanulmányozása: olyan nehézfémek vagy ásványi anyagok keresése, amelyek kockázatot jelentenek az űrhajósok egészségére, különösen abban az esetben, ha holdi talajt tartalmazó szubsztrátumban termesztett növényeket fogyasztanak.

- A Hold belső szerkezetének tanulmányozása (az anyagok jellege és sűrűsége) a szeizmikus hullámok terjedésének köszönhetően, a kiaknázható erőforrások megtalálása érdekében.

- A bázis környékének feltárása a hasznosítható jégterületek feltérképezése érdekében.

- Az egysejtű szervezetek viselkedésének tanulmányozása :

¤ A Physarum polycephalum: az eredmények összehasonlítása a Földön és az ISS-en kapott eredményekkel.

¤ Pékélesztő (Saccharomyces cerevisiae): az alacsony gravitáció hatása a kenyérsütési folyamatra.

- A személyzet alvásának napi elemzése: biológiai óra, alvásminőség, reakció a nappali-éjszakai ciklus változására.

- Az alacsony gravitáció hatásának vizsgálata az emberi szervezet működésére: agyi és szívműködés, vérkeringés, izomzat, légzési kapacitás, emésztés, bélmozgás, veseműködés, mikrobióta.

- A sárga lisztféreg (Tenebrio molitor) életciklusának tanulmányozása: a lárvastádium (lisztféreg) az űrhajósok fehérjeforrása.

- Tanulmányi projektek, amelyek lehetővé teszik a földi diákok számára, hogy egyszerű kísérleteket végezzenek, és összehasonlítsák eredményeiket a Holdon elért eredményekkel.

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

A Holdon végzett küldetés során létfontosságú, hogy képesek legyünk alkalmazkodni egy új, ellenséges és kiszámíthatatlan környezethez, és hogy tudjuk, hogyan reagáljunk helyesen minden váratlan helyzetre. Ezért a Hécate-misszió legénységének hosszú és szigorú kiképzési programot kell követnie. Ez a program angol és orosz nyelvtudásukat tökéletesítő tanfolyamokból, barlangkutatásból, túlélési tréningekből és hosszú ideig tartó szimulált holdi tartózkodásból áll.

Az angol és az orosz nyelv elsajátítása valóban lehetővé teszi a legénység számára a könnyebb kommunikációt.

Ami a barlangtani tanfolyamokat illeti, fontosnak tűnik, hogy tudjuk, hogyan kell barlangokban vagy alagutakban fejlődni, hogy megkönnyítsük a Hold földalatti felfedezéseit, ahol az űrhajósok sikeresen elvégzik majd a kutatásukat.

Emellett elengedhetetlen, hogy tudják, hogyan kell hosszú időn keresztül önállóan élni, mivel a Holdon (amely több mint 380 000 km-re van a Földtől) nem lehet gyorsan segíteni az űrhajósoknak. Ezért a misszió négy tagjának a bázison szimulált életszakaszokat kell majd követnie, ahol a holdi életmódjukat a Földön újraépítik. Így a legénység hozzászokik a leendő bázisukon használatos felszereléshez, a leendő ruhájukhoz, és megtanulnak hosszabb ideig együtt élni.

Ezek a képzések nem Utah-ban vagy Izraelben zajlanak majd, mint a Marson való életre való felkészülés esetében, hanem az Antarktiszon, ahol a hideg, elszigetelt és sziklás sivatagi éghajlat hasonló a Holdéhoz. Ráadásul a meredek, sziklás, fagyos terep arra is alkalmas, hogy teszteljék azokat a járműveket, amelyeket az űrhajósok a Holdon fognak használni.

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 holdi bázis létrehozásához és a legénység számára szükséges összes felszerelés elküldéséhez két különböző rakéta (Hécate I és II) küldését terveztük. Az első a bázis építéséhez szükséges felszerelést, valamint különböző rovereket, míg a második a legénységet viszi.

Megérkezésükkor az első rakétával küldött roverek már a minimumot összeszerelték. E roverek némelyikének regolittal kell majd beborítania a bázist, amely természetes védelmet nyújt a kozmikus sugárzás ellen.

Más rovereket arra használnak majd, hogy jeget nyerjenek a holdi talajról, amelyet aztán megolvasztanak és a bázisra szállítanak.

Végül két ember egyazon roverben fogja felfedezni a Holdat, először néhány órán keresztül, mivel a holdi talajon nehéz vezetni.

Csak ha már jól megalapozottak vagyunk, akkor leszünk képesek messzebbre és hosszabb távra menni.

Egyéb projektek: