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: MoonPie

Colégio Vasco da Gama  Sintra    Portugália 17-18 évesek

Külső nézegető a 3d projekthez

A projekt leírása

[42]

Írja le a Holdtábor projektjét.

Holdtáborunk egy gömbből áll, amelyhez négy láb alakú szerkezet csatlakozik, és érintkezik a talajjal. A fő gömb alatt van egy különálló építmény is, amely a szennyvíztisztítónak és a bázis működtetéséhez szükséges gépeknek ad otthont, hogy a kibocsátott gázok ne jussanak be az űrhajósok életterébe.

A fő szféra hét emeletre oszlik, amelyeken a hidroponikus farm, a négy űrhajós hálószobái, a nappali, a konyha, a tornaterem, a fürdőszoba, a tárgyalóterem, a műhely, a labor és a legfelső emeleten a kommunikációs szoba található.

A négy láb egyben a belélegezhető levegő, hidrogén és oxigén tárolására is szolgál, amelyek a tartalék energiamegoldásként szolgálnak.

Mellette ott van a rakéta, amely a szerkezetet a Holdra szállítja, amely egyben tárolásra is szolgál, egy műhold, amely a Földdel való kommunikációt biztosítja, valamint napelemek.

Hol szeretnéd felépíteni a Holdtáborodat?

Holdtáborunk a Schrödinger-völgy felszínén, a Déli-sarkon található,

és számos, az űrhajósaink életét elősegítő okból választották. Először is, a Déli-sark

szinte állandóan ki van téve a napfénynek, így az űrhajósok anélkül végezhetik feladataikat, hogy

a mesterséges és drága fényforrás szükségessége, valamint a napelemek számának növekedése

hatékonyság. Másodszor, a Déli-sarkon egy holdkráter közelében lévő helyszín lehetővé teszi az űrhajósok számára, hogy

a víz megszerzése, amely jég formájában létezik a felszín alatt. Végül, de nem utolsósorban, a Hold

A tábor egy völgyben épült, néhány méterrel a felszín alatt, ami az asztronautáknak ad némi időt...

védelmet nyújt a sugárzási viharok, a meteoritok becsapódása és a szélsőséges hőmérsékletek ellen, sőt

bár ez nem teljesen hatékony, ezért a szerkezetnek további mesterséges

védelem.

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

Mind az űrhajónak, mind a holdbázis külső szerkezetének könnyűnek kell lennie, de ellen kell állnia a különböző fenyegetéseknek. Emiatt alumínium és szén kompozitból készül majd. A belső szerkezeteknek nem kell annyira ellenállónak lenniük, ami lehetővé teszi, hogy különböző szénszálas kompozitokból készüljenek, amelyeket bevonattal látnak el, hogy kellemesebb anyagoknak tűnjenek.

Az űrhajó nagyobb lesz, mint a holdi bázis, hogy a bázist nagy darabokban lehessen benne szállítani, amelyeket az űrhajósok leszálláskor könnyen össze tudjanak szerelni. A bázis építése közben az űrhajó belsejében fognak élni, és felszereléseiket hidrogén üzemanyagcellákkal látják el, a tárolt oxigént és hidrogént fogyasztva.

Mivel az Moon camp egy völgyben épül, négy lába van, amelyek érintkeznek az egyenetlen talajjal, és úgy igazodnak, hogy a középső gömb tökéletesen függőleges legyen.

Víz
Élelmiszer
Villamosenergia
Air

A holdi talajon a víz megszerzésének fő forrása az, hogy a pólusokon gyémántfúróval a föld alatti jeget összegyűjtjük, és megolvasztjuk. Ezután egy szintén fűtött cső szállítja a vizet a holdbázisra, miközben befejeződik a fúziós folyamat. Végül a bázis rendelkezik egy szennyvíztisztítóval, amely a vizet kezeli, hogy ihatóvá tegye, valamint egy teljes vízvisszatartó és újrahasznosító mechanizmussal, amely nemcsak a napi munkához használt vizet, hanem az űrhajósok által ürített vizet (izzadtság és vizelet) is tartalmazza. Ez a folyamat aztán egy megújuló vízkörforgást hoz létre magában az állomáson belül.

Annak ellenére, hogy csomagolt élelmiszert viszünk a Holdra, az űrhajósainknak a holdi bázisunk felállítása után meg kell termeszteniük az élelmiszert a túlélés érdekében.
Megtaláltuk a módját annak, hogy termőföld és napsugárzás nélkül termesszünk élelmiszert - a hidroponikus rendszert.
A hidroponikával burgonyát, földimogyorót, paradicsomot, paprikát, stb... lehet termeszteni, csak vízoldatokkal, műtrágyák által biztosított tápanyagokkal és kókuszmaggal, mint szubsztraktummal.
Ezzel a módszerrel 1 kg paradicsomot lehet termeszteni mindössze 70 liter vízzel (a hagyományos mezőgazdaságban 400 liter vízre lenne szükség).

Az energiatermeléshez elsősorban fotovoltaikus modulokat fogunk használni. Ezek szinte mindig működni fognak, mivel a Hold déli pólusán nagy napfény áll rendelkezésre. A napelemekkel az a probléma, hogy nem képesek energiát tárolni. Ha tehát a panelek egyszer leállnak az energiatermeléssel, a bázisnak szüksége lesz egy tartalék energiaellátási megoldásra. Ehhez hidrogén üzemanyagcellákat fogunk használni, amelyek a tárolt hidrogént és oxigént fogyasztják, vizet és energiát termelnek. Ezt a vizet az emberek felhasználhatják, vagy visszaalakíthatják hidrogénné és belélegezhető oxigénné, ami a napelemekből származó energiát fogyasztja, ami egyfajta tárolásból áll.

Az oxigén előállításához a fotoszintézis mellett a holdi regolitot is felhasználjuk, amely 40-45% oxigénből áll. Ez az oxigén azonban kémiailag oxidok formájában, ásványok formájában van megkötve, így nem áll rendelkezésre azonnali felhasználásra. Kivonásához olvasztott só elektrolízist fogunk alkalmazni: Először a regolitot egy hálóval bélelt kosárba helyezzük. Kalcium-kloridot - az elektrolitot - adunk hozzá, és a keveréket 950 Celsius-fokra melegítjük, ami nem olvasztja meg az anyagot. Ezután elektromos áramot alkalmaznak. Ez kivonja az oxigént, és a só egy anódhoz vándorol, ahol eltávolítják.

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 Hold nagy mennyiségű napsugárzásnak van kitéve, mivel nincs légköre és mágneses mezeje. Mivel Holdtáborunk a Hold felszínén található, bőségesen ki van téve az állandó sugárzási hullámoknak és a pillanatnyi viharoknak. Ezért elég sűrű anyagokból épült, nagy mennyiségű tömeget helyezve az űrhajósok és a sugárforrás közé, így elkerülhető a radioaktív sugárzás. Ez a technika a NASA egyik tanulmányából származik. Ezenkívül a Holdtábor külső falai elektromosan feltöltöttek, hogy eltérítsék a radioaktív részecskék pályáját. Az űrhajósok ruhái ugyanilyen elektromosan töltött felületekkel vannak ellátva, amellett, hogy elég sűrűek, hogy biztosítsák a sugárzás elleni védelmet. Ezt a két alternatív technikát a NASA is vizsgálja.

Írja le a Holdon töltött napot a Holdtábor űrhajós legénységének.

Az űrhajósok holdutazásának fő célja tudományos ismereteink bővítése. Ennek érdekében fő céljuk tudományos kísérletek elvégzése, például: többet megtudni bizonyos anyagok viselkedéséről vákuumban és alacsony gravitációs körülmények között; a Hold talajának vizsgálata, hogy következtetéseket vonjanak le annak összetételére és Naprendszerünk fejlődésére; vagy akár a hosszú távú űrmissziók emberre gyakorolt fizikai és fiziológiai hatásainak vizsgálata, ami hasznos lesz más jövőbeli missziók tervezésekor.

Ezekhez a kísérletekhez az űrhajósok rendelkezésére áll majd 3 rover, hogy bejárhassák a Hold felszínét és adatokat gyűjthessenek, egy laboratórium, egy tárgyaló- és jelentéstételi helyiség, ahol megvitathatják eredményeiket és jelenthetik a földi tudósoknak, valamint egy műhely, ahol új vagy újrahasznosított anyagokból építhetik és 3D nyomtathatják az ezekhez a kísérletekhez és a mindennapi élethez szükséges tárgyakat, hogy csökkentsék a derékhadat.

Az űrhajósoknak egészséges fizikai és mentális állapotban kell tartaniuk magukat, ami nehéz az elszigeteltség és a csökkentett gravitáció miatt, amely csont- és izomsorvadást okoz. Ennek biztosítása érdekében minden nap edzeniük kell az edzőteremben, ahol mikrogravitációs futópadon végeznek kardiógyakorlatokat, és súlyzókkal végeznek ellenállási gyakorlatokat. Az űrhajósok számára többféle szórakozási forma is rendelkezésre áll majd, például kosárlabdázhatnak az edzőteremben (ami a csökkentett gravitációs körülmények miatt nehéz lesz), könyveket olvashatnak a nappaliban, felvett zenét hallgathatnak vagy maguk játszhatnak zongorán, filmeket és sorozatokat nézhetnek a Földről streamelve, együtt játszhatnak, vagy videochatelhetnek a Földön élő szeretteikkel. Ez a gyors és megbízható kommunikáció a Föld és a Holdtábor között csak a szabad térbeli optikai kommunikációnak köszönhetően lehetséges, amely lézersugarak segítségével nagyon gyors sebességgel továbbítja az információkat.

Egy másik rendszer, amely javítani fogja a legénység mentális egészségét, a szigorú menetrend lesz. A napot a Holdtáborban automatikusan kigyulladó fényekkel kezdik majd. Ezután az űrhajósok felkészülnek a munkanapjuk megkezdésére. A nap folyamán nemcsak tudományos kísérleteket végeznek, hanem takarítják a bázist, gondozzák a hidroponikus farmot és a szennyvíztisztítót, új tárgyakat építenek és nyomtatnak a bázis fejlesztésére, főznek, edzenek és sok más házimunkát végeznek. A nap végén lesz egy kis szabadidejük, hogy jól érezzék magukat.



← Minden projekt