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: Sequana projekt
Cowes Enterprise College Cowes Egyesült Királyság 15-16 éves korig Első hely - ESA tagállamok és Kanada
Külső nézegető a 3d projekthez
A projekt leírása
[42] |
|||
Írja le a Holdtábor projektjét.
Holdtáborunkat úgy terveztük, hogy a Holdon a felfedezés, valamint a tudományos és infrastrukturális fejlesztés első előőrseként szolgáljon, és úgy terveztük, hogy a holdi ciklus teljes időtartama alatt lakható legyen. A lávacső védelmét használva a létesítmény nem igényel nagy mennyiségű földmunkát vagy nehéz földi sugárzásvédelmet. A bázis különböző részekre van osztva, amelyek mindegyike saját céllal és felszereléssel rendelkezik, mint például az orvosi vagy hidroponikus kezelés, amely utóbbi a hidroponikus öblökbe kerülő vízhez tápanyagokat ad, és egy kísérleti akvaponikus rendszert is használ, hogy megnézze, hogyan fejlődnek a halak a Holdon, mint potenciális élelmiszerforrás. A bázist úgy tervezték, hogy hozzáférjen a helyi erőforrásokhoz, például a kráterekből származó jéghez, valamint a felszínen található fémekhez és egyéb nyersanyagokhoz. A projektet úgy tervezték, hogy a bázis további bővítésének kiindulópontjaként szolgáljon, lehetővé téve egy nagy létszámú legénység és több erőforrás alkalmazását. Hol szeretnéd felépíteni a Holdtáborodat?
A holdbázis közel lesz az északi pólushoz. Úgy döntöttünk, hogy ez a legjobb hely, mert a Hold északi pólusának közelében kráterek vannak, amelyek alján vízjég található. A jeget ki lehet bányászni a kráterekből, és vissza lehet hozni a bázisra. Az északi pólushoz való közelség azt jelenti, hogy a kráterekhez tartó járműnek nem kell messzire utaznia. A bázisra való visszatérés előtt bányászni fogja a jeget. Hogyan tervezed felépíteni a Holdtábort? Írja le, milyen technikákat és anyagokat használna.
A bázis megépítéséhez moduláris alkatrészeket küldenénk rakétákkal. Az alkatrészekből aztán különböző szerkezeteket és járműveket építenénk. A bázis padlója háromszög alakú, alumíniumból készült panelekből épülne fel, hatszögletű maggal, hogy megmaradjon a szilárdság, de a költségek csökkentése érdekében csökkenjen a súly. A falak kupolává formált alumíniumoszlopokból és háromrétegű műanyag vászonból készülnek majd, hogy az esetleges szivárgásokat érzékelőkkel lehessen észlelni, és azonosítani lehessen, melyik réteg(ek) lyukadt(ak) ki. A járműveket könnyen összeszerelhető részekben küldik majd fel, az alkatrészeknek elég robusztusnak kell lenniük ahhoz, hogy javítás nélkül is tovább lehessen használni őket, a járművek javítását azonban a felszínen lévő fészerben fogják tartani, amelyet a Földről küldött fémlemezekből készítenek majd. A tartályokat és más külső berendezéseket alkatrészekben küldik fel, és a Holdon szerelik össze. |
|||
Víz
|
Élelmiszer
|
Villamosenergia
|
Air
|
Miután a bázist felállították, egy ugrórakéta szuborbitális pályán repül a jéggel azonosított kráterek felé, és leszáll a kráterben. A jeget bányászni fogják, és sugárirányban levehető tartályokban tárolják. A bázisra visszatérve a jeget egy nagy fémtartályba rakodják. A holdi nap folyamán a tartály a nap hőenergiájának köszönhetően felmelegszik. Ahogy a jég elolvad, a víz a tartály aljára süllyed. A víz földbe fektetett csöveken keresztül egy szivattyúállomásba folyik, hogy a bázison használhatóvá tegye a vizet. |
Az élelmiszert hidroponikus termesztőhelyeken termesztik majd botanikusok. A hidrokultúrás növények csősorokból állnak majd, amelyeken 457,2 mm-enként lyukak lesznek. A csövek síneken lesznek, hogy más sorok eléréséhez mozgathatók legyenek. A szójababot fehérje, kalcium és zsírok, az édesburgonyát szénhidrát és A-vitamin, a kacsát/kacsatojást fehérje, B- és D-vitamin, a paprikát C- és E-vitamin, a kelbimbót pedig K-vitamin miatt fogjuk termeszteni. A kacsáknak genetikai változatosságot kell biztosítani, ezért megtermékenyítetlen petesejteket fogunk venni. Lesz egy konyha az ételek elkészítéséhez. |
Napközben napenergiát használnak. A panelek az egész bázis energiaellátásához és az éjszakai akkumulátorok feltöltéséhez szükségesek. Ahhoz, hogy a bázis elegendő energiával rendelkezzen éjszaka, többféle energiaforrást kell használni. A megoldás a hidrogén üzemanyagcellák használata, a víz napközbeni elektrolízisével H2 és O2 lesz belőle, amit elégetve energiát lehet felszabadítani. Egy másik megoldás az RTG (Radioizotóp-Thermikus-Generáció), de az általa termelt sugárzás miatt ez nem a legjobb megoldás. Az emberi ürüléket metánná lehetne emészteni és elégetni energiaként. |
A kezdeti oxigénforrást a Földről importálják. A vizet elektrolízissel fogjuk oxigénhez juttatni. Ebben a folyamatban hidrogéngáz is keletkezik, amelyet aztán ugyanebben a folyamatban újra felhasználhatunk. A holdi jég megolvasztásával nyert vizet elektrolízissel oldjuk meg. Az oxigén részleges mennyiségét a holdi ércekben található vegyületekből nyerjük, ezek közé tartozik az alumínium-oxid, vas(||)oxid, titán-dioxid, nátrium-oxid stb. A nitrogént valószínűleg a Földről kell importálni. |
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 holdtábor védelmet nyújt az űr veszélyei ellen, mivel egy lávacsőben épült. Ez védelmet nyújt a mikrometeoritok, a szélsőséges hőmérséklet és a Napból és a mélyűrből érkező ionizáló sugárzás ellen. Lesz egy mesterséges nappali és éjszakai ciklus, ez biztosítja, hogy a növények/állatok normálisan viselkedjenek, és a legénység tagjai ne zavarják az alvást. A falak stabil oxigén- és páratartalom-szintet tartalmaznak majd, hogy minden élőlénynek legyen élőhelye a túléléshez. Annak érdekében, hogy a legénység mentális egészsége ne romoljon, a barátok és a családtagok közötti kapcsolatot fenntartják, és minden személynek egy kilogramm személyes tárgyat engedélyeznek. Az edzőgépek biztosítják, hogy a legénység izmai és csontozatai ne bomoljanak le a gravitáció hiánya miatt. Annak érdekében, hogy a töltött részecskék által keltett statikus elektromosság ne tegyen kárt az elektromos berendezésekben, a bázist a Hold felszínére fogják földelni. |
|||
Írja le a Holdon töltött napot a Holdtábor űrhajós legénységének.
A legénységnek váltakozó alvási rendje van, így vészhelyzet esetén a legénység legalább 2 tagja ébren van. Minden tag, amikor felébred, megmosakszik és megreggelizik, majd elkezdi a munkát a munkáján Minden legénységi tagnak többféle szerepet kell betöltenie, és két szakértője lesz egy munkának a küldetésen, akik ébren lesznek, míg a többi alszik. A legénység figyeli a rendszereket a bázison keresztül, hogy biztosítsa, hogy semmilyen rendszer nem kritikus vagy más módon nem törik el. Ha egy alkatrész vagy rendszer elromlik, akkor a mérnökök elviszik a rendszert vagy a gépet a mérnöki részlegbe, ha az a bázison belül van, vagy a fészerbe, ahol a berendezéseket tárolják, hogy megköveteljék a hibákat, és lehetővé teszik, hogy a sérült tárgyak továbbra is szolgálják a küldetést, ha a tárgyak javíthatatlanul megsérültek, akkor cseréket küldenek. A legénység az aratógépek által betakarított anyagokat is leviszi a kohóba, ahol a legénység kohászai, akik közül egy lesz, feldolgozzák az anyagokat és finomítják őket, hogy hasznos nyersanyagokat és oxigént készítsenek, mivel a legtöbb érc fémoxid formában van a Holdon. A botanikusok fogják működtetni a hidroponikus és akvapónikus rendszereket, hogy a bázis elegendő élelemmel rendelkezzen, azonban a megtermelt élelmiszer valószínűleg nem lesz elég ahhoz, hogy teljesen önellátó legyen, ezért szükség lesz a Földről érkező élelmiszer-utánpótlásra, azonban a termesztett élelmiszer miatt ez megnöveli az ellátóhajók közötti időt. A legénység tudományos kísérleteket fog végezni a saját területükön, hogy jobban megértsék a Holdat, például annak geológiai szerkezetét vagy az alacsony gravitáció élő szervezetekre gyakorolt hatását. Ezek a kutatások segíteni fognak abban, hogy jobban megértsük, hogyan lehet egy fenntartható bázist létrehozni a Holdon, és hogyan és milyen helyi erőforrásokat lehet felhasználni a bázis bővítésére és a népesség növelésére. A legénység kutathatná az ipar és az erőforrás-kitermelés előnyeit és hátrányait is a Holdon, hogy a jövőben egy nagyobb holdi bázis vagy település létrehozásakor erre hivatkozhasson. A legénység a projekt későbbi szakaszában a Földről küldött vagy a Holdon található erőforrásokból és berendezésekből épített új létesítményeket is építhet. A holdi éjszaka előtt a legénység felméri a bázison tárolt erőforrásokat és energiát. Az éjszaka folyamán figyelik a hidrogénszinteket, és szükség esetén kikapcsolnak néhány rendszert, hogy a bázis energiát tartson fenn a kritikus rendszerekhez, például a létfenntartáshoz. |