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: MVP

Edith-Stein-Schule  Darmstadt    Németország 17-18 évesek Harmadik hely - ESA tagállamok és Kanada

Külső nézegető a 3d projekthez

A projekt leírása

[42]

Írja le a Holdtábor projektjét.

Holdtáborunk egy praktikus és bővíthető bázis két-három személy számára. Fontos volt számunkra, hogy új kreatív megközelítésekkel közelítsünk a feladathoz, de mindig a lehetőségek határain belül maradjunk. Azt is szerettük volna, hogy a bázis maximálisan hatékony legyen, kevés erőforrásból épüljön fel, de az űrhajósokat is védje. Holdbázisunk fókuszában is a helyben történő erőforrás-hasznosítás (ISRU) áll, ami egyértelműen megmutatkozik a bázis elhelyezkedésében és a felhasznált építőanyagokban. De a bázis felépítésének módját is újra akartuk gondolni az ajtókeretbe épített táborbővítményeinkkel. A legfontosabb szempont az asztronauták egészsége, ezért beépítettünk elvonulási lehetőségeket, természetes fényt, és így egészséges életmódot teremtettünk asztronautáink számára.

Hol szeretnéd felépíteni a Holdtáborodat?

Megépítenénk a Holdtábort a Hold déli pólusánál. Jó hely lenne a Shackleton-kráter pereme, mert ott 80-90% megvilágítaná a napfény. Ez garantálná számunkra az energiát. Ugyanakkor hozzáférhetnénk a Hold egyik legnagyobb vízkészletéhez. A hőmérséklet sem éri el az egyenlítői szélességi körök napi hőmérsékleti szélsőségeit. Ez hosszabb expedíciókat és több lehetőséget biztosítana a Hold felszínén való kinti munkára. A jégtakaró felolvasztásával remélhetőleg iható víz nyerhető. Az oxigént és a hidrogént is ki lehetne választani a vízből, és azt belélegezhető levegőnek és üzemanyagnak lehetne használni. A kommunikáció adott lenne, mert a csillagászati rádióhullámok ott használható frekvenciákon teljesíthetnek. Az ércek több lehetőséget adhatnak a 3D nyomtatáshoz. Végül ez a hely hálás lenne, és gyönyörű kilátást nyújtana a Földre.

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

A bázisunk fent említett építése két szakaszban történik majd. Az első fázisban minden automatikusan és robotok segítségével történik. Az első megközelítésben egy 3D-nyomtató robot érkezik egy sor "pacákkal". Ezek a blobok felfújható kupolák, vékony membránnal és beépített szellőzőrendszerrel. A mobil 3D-nyomtató robot elkészíti a holdkőzetek keverékét, és szilárd és védő bevonatot készít. Fontos megjegyezni, hogy a 3D-nyomtatás területe kissé peresre van építve. A második fázisban az űrhajósok leszállnak a leszállóegységbe, amelyre 3 "ajtókeretet" rögzítenek. Ezek szétszedhetők, és közvetlen csövet képeznek a leszállóegységhez, és légmentesen kapcsolódnak a leszállóegységhez. Egy elektromos mechanizmussal az ajtókeretek szélei felmelegíthetők, majd a 3D-nyomtató porózus rétege eltávolítható. Ez lehetővé teszi a közvetlen és légmentes összeolvadást a pacákkal.

Víz
Élelmiszer
Villamosenergia
Air

Mint már említettük, úgy döntöttünk, hogy a holdtábort a Shackleton-kráter szélén építjük fel. Ami a vizet illeti, a fagyott vizet meg akartuk szűrni, hogy felolvaszthassuk és beépíthessük a vízrendszerbe. Első megoldásként a kráterben beszerzett vizet magunk szeretnénk a vízrendszerbe adagolni. A vizet ezután egy újrahasznosító üzembe fogjuk öblíteni. Hosszú távú megoldásként egy szivattyúrendszert szeretnénk telepíteni, amely felolvasztja, megszűri és szivattyúzza a vizet. Ha bármilyen probléma adódna a kezdeti beszerzéssel, a Holdjáró segíthetne.

Az élelmiszerrendszer is dinamikus. Kezdetben tehát a magunkkal hozott élelmiszert fogyasztjuk el. De amint lehetett, áttértünk a saját termesztésű élelmiszerekre. Konkrétan a blob vertikális gazdálkodást szeretnénk művelni. Magunkkal hozott vetőmagokkal, de olyan talajkeveréket állítanánk elő, amely a holdport kiegészítené a szükséges ásványi anyagokkal. Az ételek egyhangúságának leküzdésére egy étel 3D-nyomtatót használnánk, amivel különböző ételeket tudnánk főzni fűszerekkel és textúrákkal. Így szeretnénk fenntartani a legénység morálját, de egyben rutint is teremteni.

Energetikai rendszerként lehetőség szerint szeretnénk elkerülni az atomenergiát, hogy elkerüljük a felesleges sugárzást. Ezen kívül szeretnénk megújuló energiaforrást is előállítani a Shackleton-kráter szélén épülő napelemekkel. Így kihasználhatjuk a Déli-sark előnyeit, és évente 90% napfényt kapunk. De a rendszerben akkumulátorok is szerepelnek. Ezeket a holdjáróhoz vagy a 3d nyomtató robothoz használhatjuk. Az összegyűjtött energiát a mezőgazdasági pacák hatékony LED-világításához, a szellőzőrendszerhez és a vízvisszaforgató rendszerhez is felhasználják.

A légrendszert a holdi küldetés kezdetétől fogva minden blobba beépítik. Így fel lehet őket fújni, és a csöveken keresztül a leszállóegység oxigénrendszeréhez csatlakoztatni. Szellőző- és szűrőrendszerként a Perseverance Roverre is tervezett Mars Oxygen ISRU Experimentet (MOXIE) szeretnénk nagyobb léptékben megvalósítani. Ez az űrhajósok degenerált szén-dioxidját dolgozza majd fel kis mennyiségű tiszta oxigénné. De természetesen szeretnénk használni hagyományos légkondicionáló rendszereket is, mint amilyeneket az ISS-en használnak.

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 bázisunkat egy 3D nyomtatott holdpor réteggel fogjuk beborítani. Ez megvéd minket a sugárzástól és a meteoreső becsapódásától. Ugyanakkor természetes izolációnk is van, ami megóv minket a szélsőséges hőmérséklet-ingadozásoktól. Holdraszállónk felső részét ugyanazokkal a szigetelésekkel látjuk el, mint a Nemzetközi Űrállomást, így ott is védve leszünk a sugárzástól. Ha ez a rész meteoritok által megsérülne, akkor a leszállóegység alsó felét árvízkapuként használhatjuk. Sérülés esetén a 3D-printrobot megjavíthatná a réteget, vagy az űrhajósok végezhetnének javításokat pl. a leszállóegység felső részén. Az ércek segítségével pótalkatrészeket vagy védelmet lehetne építeni a további bővítésekhez. A leszállóegység és a rover üvegének is biztonságosnak kell bizonyulnia. Referenciaként használhatnánk meglévő ablakokat, mint például a Cupola.

Írja le a Holdon töltött napot a Holdtábor űrhajós legénységének.
Egy nap a Holdtáborban a "Fő Blob"-ban kezdődik, ahol a "holdauták" ágyai találhatók. Ébredés után a holdauták lezuhanyozhatnak, WC-re mehetnek vagy fogat moshatnak a "Közösségi Blob" fürdőelemeinél. E reggeli rutin után a lakók a "Farm Blob"-ban kaphatnak némi ételt, amelyet a Fő Blobban található konyhai elemen készíthetnek el, vagy közvetlenül a Közösségi Blobban fogyaszthatják el a raktárkészletet. Amikor befejezték a reggelit, a Közösségi Blobban található fitneszelemek egyikében edzhetnek. Ha odakint életbarát hőmérséklet van, expedíciót tehetnek, hogy feltöltsék a víztartályokat, vagy szerezhetnek néhány mintát a Hold felszínéről, vízről, ércekről vagy bármilyen érdekes dologról, amit találnak. A túrával együtt távcsöveket is felszerelhetnek, vagy javításokat végezhetnek. Ahogy visszatérnek a bázisukra, végezhetnek némi kutatást a korábban szerzett példányokkal kapcsolatban. A nagy mennyiségű munka után a holdautáknak van egy kis szabadidejük, amit felhasználhatnak arra, hogy sakkozzanak, beszélgessenek a rokonaikkal, vagy élvezzék a leszállóegységből nyíló hihetetlen kilátást. Ha ezzel végeztek, újabb étkezést kell szerezniük, ugyanúgy, mint korábban. Ahogy végeztek, dolgozniuk kell a bővítéseken, például a vízszivattyú rendszeren. Emellett olyan dolgokat is el kell végezni, mint a létfontosságú rendszerek karbantartása, pl. a vízleválasztó. Csapatépítő tevékenységként olyasmit kell csinálniuk, mint a holdlabdázás vagy a sakk. Ha ez nem lenne a napi rutin része, nem lenne könnyű túlélni a lakóknak. Amikor a nap véget ér, vacsorát kell kapniuk, mint korábban minden étkezéskor. Lefekvés előtt van egy kis privát idejük. Ilyenkor könyvet olvashatnak, fényképezhetnek vagy hangszert tanulhatnak. Minden személyes holmit a Fő Blob ágyrészében tárolnak. Végül az ágyukban megtalálhatják az univerzum álmát, és újult erővel kezdhetik a következő das-t. A bázis beépített riasztórendszerrel rendelkezik, amely bekapcsol, ha bármilyen veszélyes veszélyhelyzet adódik. Ha bekövetkezik az a nagyon valószínűtlen eset, hogy evakuálniuk kell a bázist, akkor a leszállóegységgel le tudnak dokkolni és a maradék üzemanyaggal visszarepülhetnek a Földre. Ha ez esetleg nem lehetséges, akkor a roverrel elmenekülhetnek egy olyan helyre, ahol egy másik küldetés felveheti őket.



← Minden projekt