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: Hestia

"Tudor Vianu" Nemzeti Számítástechnikai Szakközépiskola és Kollégium  Bukarest    Románia 15-16 éves korig

Külső nézegető a 3d projekthez

A projekt leírása

[42]

Írja le a Holdtábor projektjét.

Az emberek felfedezők, és mindig is azok voltak. Célunk, hogy kutatótábort építsünk a Holdon, hogy bővítsük ismereteinket a Hold jellemzőiről és a további fejlődési lehetőségekről. Az első fázisban 4-5 űrhajósnak adunk majd szállást. 4 modult fogunk építeni, amelyeket a föld alatt és a felszínen is megépítünk, mindegyiket egy-egy zsilip bejárattal tervezzük, és alagutakkal kötjük össze őket. Az irányítóközpont fogja koordinálni az összes létfenntartó rendszert. A lakómodulban lesznek a hálószobák, a tornaterem és a társalgók. A kutatási területen kísérleteket fognak végezni. A talaj- és vízfeldolgozó állomás a regolitból fog anyagokat kinyerni és a vízjeget megtisztítani. A különálló modulban nukleáris energiát fogunk előállítani. A központban lesz egy üvegház, ahol termesztjük a növényeinket. Az egész bázist napelemes tető fogja borítani, amely egyben pajzsként is szolgál majd.

Hol szeretnéd felépíteni a Holdtáborodat?

Holdtáborunkat a holdi pólusok közelében tervezzük felépíteni. Miután elemeztük az összes lehetséges helyszínt a bázisunk számára: lávaalagutak, pólusok, egyenlítői régiók, kráterek, arra a következtetésre jutottunk, hogy a sarkvidék a legkedvezőbb lehetőség. Bizonyítékok vannak arra, hogy a holdfelszín közelében, a pólusok közelében lévő árnyékos területeken rengeteg vízjeget találhatunk, amely a Hold felszínén rekedt. Ez nem csak egy használható vízforrás lenne, hanem egy nagyon fontos kutatási lehetőség is. Ráadásul a pólusok szinte állandó napfénnyel rendelkeznek, amelyet napelemes paneleink segítségével energiává alakíthatunk, és felhasználhatunk a terményeink termesztésére. Továbbá, míg a Hold felszíni hőmérséklete 123 ℃ és -233 ℃ között változik, addig a sarkoknál csak 0 ℃ és -50 ℃ között ingadozik. Ez a kisebb amplitúdó ahhoz vezet, hogy a helyet könnyebben lakhatónak tarthatjuk.

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

A holdtábor négy, alagutakkal összekötött modulból és egy középen elhelyezett üvegházból áll majd. A létesítmény a föld alatt és a felszínen is lesz, ezért a föld kiásásával kezdjük, amit egy kotrógéppel fogunk elvégezni. Ott megépíthetjük a földalatti falakat, a már kinyert holdi talaj 3d nyomtatásával. Mivel a földről anyagokat hozni költséges és nem hatékony, csak kis mennyiségű könnyű anyagot tudunk szállítani. A szerkezet szilárdságának növelése érdekében alumíniumötvözeteket fogunk használni. Az üvegház teteje edzett üvegből fog készülni, hogy a napfényt a mezőgazdaságban hasznosíthassuk, de árnyékolást is nyújtson. Az egész szerkezet "teteje" napelemekből fog állni. De mivel a Hold zord körülményeitől is meg kell védenünk, több réteg polietilénből és szén-kevlárból vákuumozzuk majd, így egy 50 cm vastag pajzsot kapunk.

Víz
Élelmiszer
Villamosenergia
Air

A víz biztosítása holdtáborunk egyik legfontosabb szempontja, mivel az emberek életéhez nélkülözhetetlen. Természetesen a korai szakaszban a Földről fogunk vizet hozni. Az ISS-hez hasonló újrahasznosító rendszereket fogunk használni, hogy a lehető legkevesebb vizet veszítsük el. Tekintettel a sarkokhoz való közelségünkre, a Hold jéglelőhelyeit fűtött fúrókkal fogjuk feltárni. A begyűjtött jeget megolvasztjuk, megszűrjük és kémiailag kezeljük, hogy iható és különböző tevékenységekre (mosás, mezőgazdaság, zuhanyozás) használható vízzé alakítsuk.

A növények csak ellenőrzött környezetben, bizonyos technikák alkalmazásával képesek sikeresen növekedni az űrben. A leghatékonyabb technika a hidroponika. A hagyományos termesztéshez képest a termelés 4x nagyobb. Saját kutatásokat végeztünk, és hasonló eredményeket találtunk. A modul összevont mini-hidrokörnyezetekből fog állni, hogy az űrhajósok könnyebben hozzáférjenek. Így ha bármilyen probléma felmerül, azt gyorsan megtalálják és megoldják. A led-lámpák által mesterségesen biztosított vörös fénysugárzás elősegíti a növények növekedését, azonban a természetes fény mindig az optimális választás. Tervezésünk megóvja a sok más feladathoz szükséges energiát azáltal, hogy természetes fényt enged az üvegházba.

Fő energiaforrásunk a napenergia lesz. A pólusokon szinte állandóan süt a nap, így a napelemek hatékonyan fedezik az energiafogyasztás nagy részét. A tábor tetejét napelemekkel fedjük be, így maximalizálva a felületet, miközben csökkentjük a költségeket. A Hold felszínén található He-3 bőséges mennyisége miatt az atomenergia jó kiegészítő energiaforrás. Tervezzük, hogy robotok segítségével He-3-at bányászunk a holdi talajból. A fúziós reaktor viszonylag tiszta és biztonságos energiaforrássá válhatna, anélkül, hogy veszélyes hulladékot vagy radioaktivitást termelne, mint a jelenlegi hasadási technika.

Fontos követelmény az oxigén biztosítása és a bázison belüli levegő összetételének állandó szinten tartása. A növények által fotoszintézis útján előállított oxigént csövekben szállítják a tábor összes moduljába, majd a légkondicionáló rendszeren keresztül kibocsátják. A légzésünk során kilélegzett szén-dioxidot összegyűjtjük és az üvegházba vezetjük, hogy a fotoszintézis során felhasználhassuk. Az oxigéntermelés mértéke az olyan algák, mint a spirulina betakarításával növelhető, mindössze 8m2 -re van szükség ahhoz, hogy egy ember napi oxigénbevitelét biztosítsa, miközben kiváló táplálékforrás is.

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.

Mivel a Holdon nincs légkör, táborunk számos veszélynek van kitéve. A három legfontosabb probléma, amellyel szembe kell néznünk, és amelyet figyelembe kell vennünk, a következő: változó hőmérséklet, veszélyes napsugárzás és meteoreső. Azzal, hogy bázisunkat a holdi pólusoknál helyezzük el, minimalizáljuk a szélsőséges hőmérsékletek közötti különbséget, és mivel a tábor nagy része a föld alatt található, a hőmérséklet állandó marad. A létesítmény föld alatti része a sugárzástól és a meteorzáporoktól is védett, ezért minden alapvető rendszer a Hold felszíne alatt lesz, és vészhelyzet esetén az űrhajósok a föld alatt tartózkodva normális tevékenységet folytathatnak. A napelemek tetején is lesz egy több réteg polietilénből és szén-kevlárból készült pajzs. Ezeket a rétegeket összevákuumozzák, egy 50 cm vastag ilyen pajzs védelmet nyújt majd a napsugárzás és a meteoritok ellen.

Írja le a Holdon töltött napot a Holdtábor űrhajós legénységének.

"Egy kis lépés az embernek, egy óriási ugrás az emberiségnek" - ezt a híres mondást Neil Armstrong mondta, az első ember, aki valaha is a Holdra lépett. Akkor képzeljük csak el, milyen hatással lenne az emberiségre egy Holdon élő ember. Magától értetődik, hogy ez lesz a következő fontos lépés az űrkutatásban.

Reggel, miután befejezték az alapvető higiéniai folyamatot, az űrhajósok elfogyasztják a nap első étkezését, amely főként magas energiaindexű ételekből áll, amelyek egész napra elegendő energiát adnak nekik. A következő tevékenység a kertészkedés lesz, mivel a mezőgazdaság lesz a kolónia egyetlen élelmiszerforrása. Nem kell majd sok fizikai munkát végezniük, mivel a "Mezőgazdasági modul" automatizált hidroponikus környezetből áll.

Az űrhajós legénység nem lesz csapatokra osztva, mivel kutatások kimutatták, hogy egy ilyen kis csoport, mint a miénk, csapatokra osztása gátolja a megfelelő együttéléshez szükséges társas kapcsolatokat.

A következő tevékenység az űrhajósok programjában a már begyűjtött mintákon végzett kutatás lesz néhány órán keresztül a "kutatási modulban". Ezután ebéd és fizikai edzés következik. Mivel a Holdon a gravitáció sokkal kisebb, mint a Földön, az izmok gyorsabb ütemben sorvadnak, ezért a megfelelő mennyiségű napi testmozgás elengedhetetlen lesz.

Egy óra pihenő után az űrhajósok továbbállnak a nap következő részére: A Hold felfedezése. Az űrruhájukba öltözött asztronauták megkezdik napi útjukat a Hold kráterein keresztül, hogy mintákat gyűjtsenek a jövőbeli kutatáshoz, és megkeressék a legjobb helyeket az új kolónia bővítéséhez. Amikor visszatérnek a bázisra, a mintákat a kutatási létesítményben tárolják, és várják, hogy másnap feldolgozzák őket. Egy hosszú, tevékenységekkel teli nap után űrhajósaink pihennek egy kicsit, majd elfogyasztják a nap utolsó étkezését, és szabadidejük lesz a kívánt tevékenységekre.

Most itt az ideje, hogy mind az űrhajósok, mind az otthoni legénység aludjon egy kicsit, mert végül is kis lépéseket tesznek, hogy az emberiség hatalmasat ugorhasson.



← Minden projekt