moon_camp

Moon Camp Pioneers Galéria 2019-2020

Az Moon Camp Pioneers-ben minden csapat feladata egy teljes Holdtábor 3D-s megtervezése a Fusion 360 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 lakó- és munkalétesítményeket.

Csapat: Floreat Kendricka

Kendrick Grammar School  Bracknell    Egyesült Királyság 17-18 évesek

Külső nézegető a 3d projekthez

A projekt leírása

[42]

Írja le a Holdtábor projektjét.

A Holdtáborunk egy olyan bázis, amely a Holdon található, és legfeljebb három embernek ad helyet. Kihasználja a Hold helyi erőforrásait, hogy lélegezhető levegőt, tiszta vizet, élelmet, valamint védelmet nyújtson a sugárzás és a meteorok ellen. Holdtáborunkat úgy terveztük meg, hogy fenntartható és gazdaságos legyen, miközben az űrhajósok biztonságban vannak, és teljes mértékben fel vannak szerelve minden szükségletükre, mind a túléléshez, mind a kutatáshoz. Úgy véljük, hogy táborunkat a NASA holdkapu projektjének potenciális földi bázisaként is lehetne használni (ha a holdkapu fedélzetén vészhelyzet állna elő, és szükségük lenne a táborból származó ellátmányra). Azt is meg kell jegyezni, hogy a Fusion 360-as tervünket 80-szorosra kicsinyítettük, hogy kényelmesen használható legyen a 3D nyomtatáshoz.

Hol szeretnéd felépíteni a Holdtáborodat?

Holdtáborunkat a Peary-kráter északi peremén állítjuk fel, mivel itt található négy hegyvidék. Ezeket a névtelen "az örök fény csúcsait" választottuk helyszínül, mivel az állandó napfény azt jelentené, hogy a hely alkalmas egy naperőműpark létesítésére, amely megbízható energiaforrással rendelkezne. Bár a napelemek és a mezőgazdasági kupolánk a hegyvidékek felszínén lesz, a föld alatt fogunk ásni a fő bázisunknak (beleértve a lakóhelyünket, a laboratóriumokat és az edzőtermet). A földalatti bázis előnye, hogy védve leszünk a meteoritoktól és a sugárzástól. Továbbá, mivel az örök fény csúcsain vagyunk, a hőmérséklet viszonylag stabil lesz (átlagosan -50 °C lesz; hasonlóan a téli körülményekhez olyan helyeken, mint Szibéria és az Antarktisz).

Hogyan tervezed felépíteni a Holdtábort? Írja le, milyen technikákat és anyagokat használna.

Először Larry Beyer, a Pittsburgi Egyetem munkatársa javasolta a Holdbetont, egy betonhoz hasonló, regolitból készült építőanyagot. A bázisunk nagyrészt ebből és alumíniumból fog épülni. A holdbeton ideális anyag, mivel a holdi táborban könnyen hozzáférhető nyersanyag lesz, és sűrűsége megközelítőleg megegyezik az alumínium sűrűségével (~3g/cm³), ami azt jelenti, hogy képes lesz elviselni a felette lévő talaj súlyát. A légzsilip a felszínen lesz, hogy a bázisra könnyen be- és kijuthassunk, a mezőgazdasági farmunk pedig úgy lesz a víz alá helyezve, hogy a mennyezetet napfény éri, de egyben védve is legyen. Az űrhajósok alagutakkal fognak közlekedni a helyiségek között, és minden helyiséget zsilipzárral látunk el, hogy ha valamelyik helyiségben valamilyen kár keletkezik, az egész bázis ne kerüljön veszélybe. 

Víz
Élelmiszer
Villamosenergia
Air

A hidrogén üzemanyagcellák a napelemeken kívül ivóvizet és tartalék energiatárolókat is biztosíthatnának. Az általuk termelt villamos energia mennyiségéhez képest kicsik. Ezzel együtt szükségünk lenne oxigénellátásra (holdporból/farmról nyerhető) és hidrogénre. Ráadásul, mivel a bázisunk a Hold északi pólusánál lenne, valószínű, hogy annak holdi jégét vízforrásként használhatnánk. Klórcseppekkel sterilizálható, hogy elpusztítsa a kórokozókat, és megfelelően szűrni kellene, hogy eltávolítsuk a nagy koncentrációjú vegyi anyagokat.

A növényeket hidroponikus közegben termesztenék. A hidroponikát a gazdák azért használják kereskedelmi céllal, mert a hagyományos módszerekhez képest rövidebb idő alatt egészséges növényeket állít elő, és nem kell őket folyamatosan öntözni, mivel a víz újrafelhasználható, és a vízben való feloldással szabályozható a tápanyagszint. A különböző növények termesztése azt jelenti, hogy különböző körülmények között kell termeszteni őket, így a farmon a napfénynek kitett, de szabályozott hőmérsékletű és páratartalmú emeletekre lenne szükség. Az ételkészítés a bázison történne, az áramot a panelek/üzemanyagcellák szolgáltatnák.

Mint már említettük, elhelyezkedésünknek megvan az a hihetetlen előnye, hogy az örök napsütés zónájában vagyunk. A bázisunk felszínén elhelyezett napelemek állandó energiaforrással rendelkeznének (mivel az örök napsütés csúcsain vagyunk), és képesek lennének megbízható energiaforrást biztosítani a bázis zavartalan működéséhez. A tartalék energiaforrásunk a hidrogén üzemanyagcellák, amelyek hidrogént és oxigént egyesítenek, és eközben energiát szabadítanak fel. Az egyetlen hulladéktermékük a víz, amelyet főzésre, tisztálkodásra stb. használunk.

Az ESA oxigéngyára a holdporban rekedt oxigént vonja ki, így ez lesz a fő oxigénforrásunk. A növények a fotoszintézisnek köszönhetően másodlagos oxigénforrást jelentenek majd, segítve az oxigén egy részének fenntartását. Megpróbáljuk a levegő nyomását a földi földalatti nyomásnak megfeleltetni, hogy megakadályozzuk az implosziót. A légkör 30-40% oxigénből, a többi nitrogénből áll majd, amelyet folyékony nitrogén formájában szállítunk. A hulladékok és mérgező gázok felhalmozódásának megakadályozása érdekében szódabikarbónát használunk a szén-dioxid elnyelésére, és aktívszén-szűrőket a metán eltávolítására a szellőzőrendszerekből.

Hogyan tervezed felépíteni a Holdtábort? Milyen anyagokat használnál?

[54]

A Holdon a környezet nagyon veszélyes az űrhajósok számára. Magyarázzátok el, hogyan fogja őket megvédeni a holdi táborotok.

A holdbeton szakítószilárdsága megegyezik a földi betonéval, így erős anyag, amely képes ellenállni a körülötte lévő talaj súlyának. Mivel a bázis a föld alatt épül, jól védett lesz a meteoritoktól és a sugárzástól. A napelemek és a farm teteje nem a kereskedelemben kapható üvegből fog épülni, mivel az túlságosan törékeny. A holdi üveg fogja védeni a napelemeket és a farmot, mivel sok tulajdonsága megegyezik az üvegszálakéval, de mivel regolitból készül, csökkenti az üvegszálak Holdra szállításának költségeit. Mivel átlátszó, a napfény továbbra is eljut a farmra a fotoszintézishez. Azáltal, hogy az űrhajósok magas szintű higiéniát biztosítanak maguk és a bázis számára, védve lesznek a bázison kívüli sugárzás által mutálódott mikrobáktól.

Írja le a Holdon töltött napot a Holdtábor űrhajós legénységének.

Az űrhajósok 8 óra alvás után GMT-re állított ébresztővel ébrednek. Miután felfrissültek, magas fehérjetartalmú reggelit fogyasztanak, mielőtt elindulnak, hogy megkezdjék a napjukat.

Az életfenntartó rendszerek - beleértve a gépeket, a szabályozókat (a légkör állandó összetételének fenntartása) és a szűrőket (a káros részecskék távoltartása) - napi karbantartási ellenőrzését végzik annak érdekében, hogy minden körülmény biztonságos legyen. Az űrhajósoknak naponta 2 órát kell tornázniuk a tornateremben; a kisebb gravitációs térerősség miatt kevesebb erőre van szükségük a mozgáshoz. Ha nem tartják be ezt a szigorú edzésrendszert, akkor veszítenek az izomtömegükből és a csontsűrűségükből, ami a Földre visszatérve károsan hatna az egészségükre. 

 

Az űrhajósok a kupolaterületen, egy két ajtóval ellátott zsilipben öltöznek be, hogy megakadályozzák az állomás belsejében lévő levegő kiszökését. A ruhák nyomás alatt vannak, és tiszta oxigénnel vannak ellátva (segít a tüdő méregtelenítésében), valamint 1,9 liter vízzel, amelyet egy csövön keresztül lehet inni, lehetővé téve a hosszú holdsétákat. A szabadban az űrhajósok holdmintákat gyűjtenek a kísérletek és kutatások elvégzéséhez. Ha más holdi területekre (pl. kráterekbe vagy holdi jéggel borított területekre) kell eljutniuk, akkor egy navigációs rendszerrel felszerelt holdi forgó járművet használnak. Ha a tábor közelében dolgoznak, az űrhajósok visszatérnek a konyhában elkészített ebédre. 

 

A napi étkezési időbeosztás szabálytalan lehet, mivel a gyalogos vagy roveres felfedezések 5-8 órán át tarthatnak. Előfordulhat, hogy csak az űrséta előtt és után esznek teljes értékű ételt. Az űrhajósok a hosszú holdséták alkalmával gyümölcsöt vagy müzliszeletet vihetnek magukkal uzsonnára (amelyet felbontás után azonnal megesznek, hogy elkerüljék a lebegő morzsákat). Az étkezések a nap folyamán a farmon termesztett friss termékekből és táplálékkiegészítőkből állnak. A rendelkezésre álló konyha lehetővé teszi az ételek melegítését és főzését, hasonlóan ahhoz, mint a Földön. A begyűjtött mintákat a laboratóriumba szállítják, ahol különböző készülékek, például spektrométerek segítségével elemzik kémiai összetételüket. Az adatokat digitálisan átalakítják, majd a Földre küldik további számítások és rögzítés céljából. Az asztronauták a csillagászathoz több nagy teljesítményű távcsővel felszerelt csillagvizsgálót használják a fő csillagok, galaxisok és bolygók kutatására, amelyeket a Holdról jobban meg lehet figyelni. A Holdon töltött hosszú nap után visszatérnek a táborba, és ellátogatnak a farmra, hogy növényeket termesszenek a vacsorához. A vacsora utáni néhány órát pihenéssel töltik, szabadidős tevékenységekkel, például kártyázással, edzéssel vagy a családdal való kapcsolattartással.



← Minden projekt