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: CoderDojo Nagyvárad Űrrobotika
CoderDojo Oradea (Nagyvárad) Nagyvárad Románia 17-18 évesek
Külső nézegető a 3d projekthez
A projekt leírása
[42] |
|||
Írja le a Holdtábor projektjét.
A Holddal kapcsolatos projektünk célja, hogy új távlatokat nyisson a Hold és az űr jobb megismerése érdekében. Egy működőképes kupola létrehozása a Holdon nagy lépés lenne a tudomány és az emberiség számára. Projektünk ötvözi a kényelmet a tudomány igényeivel, tökéletes teret teremtve a kutatók számára, hogy segítsék az emberiséget. A projekt első fázisában egy rakétát indítanak a Hold felszínére, amely robotokat és a bázis építését segítő technológiát tartalmaz. A második fázisban a tudomány minden ágának kutatói a holdi bázison tartózkodnak majd. A kupola tökéletes lesz a felfedezésükhöz, így teljesíteni fogják küldetésüket a Holdon. A küldetés célja, hogy segítse a tudomány fejlődését és a technológia fejlődését az űrkutatásban. Hol szeretnéd felépíteni a Holdtáborodat?
Holdtáborunk helyszínéül a Hold déli pólusának régióját választottuk, mivel ez a terület több mint alkalmas kutatási küldetésekhez. A régiót állandóan éri a napfény, így ideális az energiagyűjtéshez. A kráterek belseje árnyékos, ami kedvez a fagyott lerakódások létezésének, amelyek a Hold keletkezési időszakából származó fosszíliákat tartalmazhatnak. Emellett a Déli-sarkon nagy mennyiségű oxigén, vas, szilícium-dioxid, hidrogén, magnézium, kalcium, alumínium, titán, mangán lelőhelyeket találunk, az első három nagyobb mennyiségben fordul elő. A Hold északi pólusának régiójában sokkal kevesebb hasonlóan védett kráter található. Holdtáborunk pontos helye a Cabeus B és az Amundsen-kráterek között fekszik; az LCROSS-missziót követően megerősítést nyert, hogy a Cabeus-kráterben nagy mennyiségben van víz. Úgy döntöttünk, hogy a bázisunkat a kráter külső oldalán helyezzük el, mivel a kráter belseje túl hideg és sötét. Hogyan tervezed felépíteni a Holdtábort? Írja le, milyen technikákat és anyagokat használna.
Az első küldetés során megépítjük a holdtábort. A szükséges anyagokat külön leszállítjuk: 20 napelem (2,3 x 0,86 méter), 2 Kilopower generátor, 3 féle robot és 7 felfújható kupola elegendőnek kell lennie. A robotok végzik majd az építőmunkát: az egyik robotot a regolit összegyűjtésére tervezték, vákuumként épült, amely felszívja a regolitot. A második az elsőtől el fogja venni a regolitot, és 30 x 15 x 15 cm-es téglákat fog szárazon préselni. A harmadik robot a téglákat egy kihúzható karral fogja felvenni, amely akár 7 méter magasra is fel tud nyúlni. Ez segít neki a téglák elhelyezésében a felfújható kupola körül. A robotok autonómok lesznek; egy algoritmus szerint működnek, de a redundancia érdekében minden robot fedélzetén kamera lesz, és ha valami baj van, a Földről távolról is irányíthatóak. Navigációs érzékelőkkel is rendelkeznek majd, amelyek segítik a terepen való tájékozódást. |
|||
Víz
|
Élelmiszer
|
Villamosenergia
|
Air
|
Holdi táborunk helye a Cabeus-kráter közelében lesz, ahol a víz megfelelő mennyiségben igazoltan megtalálható, a jéglelőhelyeket egy speciális bányászrobottal kutatjuk fel, ugyanazzal a robottal, mint a regolitot felszívó robotot. A robot egyszerre fogja melegíteni és nyomás alá helyezni a jeget, hogy megakadályozza a szublimációt; a nyert vizet desztillálni fogják, hogy megszabaduljanak az esetleges maradványoktól. A zuhanyzásból és a vizeletből származó szennyvizet is újrahasznosítják majd egy speciális szűrési folyamaton keresztül. A desztillált és újrahasznosított vizet később ivóvízként, illetve zuhanyzóvízként fogjuk használni. |
A két küldetésen belül az űrhajósokat az egész küldetés alatt szükséges élelemmel fogjuk elküldeni, mivel a növényeknek hosszabb időre van szükségük a növekedéshez. Aeroponikus termesztési rendszert használtunk, mert nagyon hatékony és kevés utánpótlásra van szüksége. Az első növények, amelyek az üvegházban fognak nőni, a spenót, a retek és a saláta lesz, mivel ezek gyorsabban nőnek. Miután megteremtettük a stabil élelmiszer-ellátást, elkezdhetjük más növények termesztését. Az űrhajósok később a növényeken kívül valami mást is hozhatnának magukkal, például húst. Változatos étrendre van szükségük. |
A fő energiaforrás egy napelemes mező lesz, amely a holdbázis közelében található. A robotok is napelemekkel lesznek felszerelve, így független energiát kapnak. A robotok akkumulátorok segítségével tárolják az energiát éjszakai használatra, amikor a panelek nem tudnak energiát termelni, és miután az akkumulátorok lemerülnek, a robotok egy MMRT generátorral folytatják a munkát. A panelek energiáját teljes egészében a bázis használja fel. Amikor nincs nap, a tartalék rendszer, amely két dúsított uránalapú kilotermikus reaktorból áll, lép működésbe, hogy energiát termeljen. |
Az oxigént a regolitból fogják kinyerni, mivel az körülbelül 45% oxigént tartalmaz. Az alkalmazott eljárás az úgynevezett METALYSIS FCC, a fémek elektrolízise, amelyet az oxigén helyett fogunk használni. Ennek a folyamatnak naponta kb. 15 kg regolitra van szüksége ahhoz, hogy egy hatfős legénység számára oxigént biztosítson. A regolitot egy robot fogja biztosítani. Ezt 8 óránként kézzel kell cserélni, a maradékot pedig építőanyagként használjuk majd fel. A nyert oxigént nitrogénnel hígítják. Mivel a Holdon nincs nitrogén, azt a Földről fogják szállítani. |
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 környezete nagyon veszélyes, ezért védőintézkedéseket tettünk annak érdekében, hogy az űrhajósok biztonságban legyenek. Az első dolog, ami megvédi őket, a bázis elhelyezkedése a Hold déli sarkán: az éves átlaghőmérséklet -13°C, ami az emberek számára kellemes hőmérsékletnek számít. A kupola belsejében a hőmérsékletet csak néhány fokkal fogjuk magasabbra emelni. A második dolog, ami megvédi az űrhajósokat, az az anyag lesz, amiből a kupola készül: a regolit. Mivel a napsugárzás nagyon erős, a regolit pajzsként működik. Egy másik biztonsági intézkedés egy alagút, amely a kupolák külsejét és belsejét köti majd össze. Az alagutakban az űrhajósok ruháit fertőtlenítik. Paradox módon a regolit megvédi őket a sugárzástól, de belélegezve halálos lehet. Ezenkívül az űrhajósok a környezet felfedezéséhez széles körben használják majd a jól védett rovereket. |
|||
Írja le a Holdon töltött napot a Holdtábor űrhajós legénységének.
Úgy döntöttünk, hogy egy nap a holdbázisnál összesen 24 órából fog állni, mivel az embereknek nagyon nehéz lenne alkalmazkodni egy olyan napirendhez, amely eltér attól, amihez egész életükben hozzászoktak. Az alvási időszak 8 órás lesz, hogy a legénység eleget aludjon és pihenhessen, mivel a Holdon az élet nagyon stresszes lehet. A 8 óra jó alvás után az űrhajósokat egy ébresztő ébreszti fel. Az ébresztő és a munkanap kezdete között egy óra "alvás utáni" időszak áll rendelkezésükre. Ez alatt az idő alatt a legénység reggelizik, újságot olvashat, pihenhet és érintkezhet egymással; emellett a legénység egyik tagjának a METALYSIS FCC gépből a regolitot is ki kell cserélnie, mivel azt 8 óránként kézzel kell cserélni. Amikor az "alvás utáni" időszak véget ér, a legénység rövid megbeszélést tart, amely során megbeszélik a nap feladatait. Ezen a megbeszélésen a földi legénységgel is kommunikálnak. Mivel mindegyikük ismeri a rájuk bízott feladatot, körülbelül 3 órán át dolgoznak. Ezután szünetet tartanak a munkában, mivel ebédidő van. Ez a szünet körülbelül egy órát tart. Az ebédszünet után 3,5 órán keresztül folytatják a munkát. Így összesen 6,5 órát dolgoznak naponta. Miután befejezték a munkát, 2,5 órát kell edzeniük, hogy egészségesek maradjanak. A tornateremben a kardiovaszkuláris edzéshez - a vázrendszer terhelése és a mozgás neuromuszkuláris mintáinak fenntartása érdekében - kerékpár ergométer és futópad, az izmok és csontok karbantartásához pedig ellenállásos edzőkészülék áll rendelkezésre. Mivel nincs elég edzőkészülék ahhoz, hogy a teljes legénység egyszerre edzhessen, amíg a csapat egyes tagjai edzenek, a többieknek szabadidejük van, amelyben pihenhetnek, zuhanyozhatnak, más projekteken dolgozhatnak vagy szocializálódhatnak. Vacsora előtt még egy találkozót tartanak, ahol megbeszélik a nap eredményeit, és utoljára beszélnek a Földdel. A megbeszélés után minden kommunikációt megszüntetnek a Földdel, hogy a legénység pihenhessen és együtt vacsorázhasson. Vacsora után lefekvés következik, mivel fel kell készülniük egy újabb teljes napra a Holdon. |