Team: Lunar Base Design from Thessaloniki

Kategóriák: hely - ESA tagállamok | 2. hely - ESA tagállamok | Kordelio, Szaloniki - Görögország |  2. Középiskola Kordelio

A projekt leírása

2.1.a. Hol helyeznéd el a menedéket a Hold felszínén?
A holdi pólusok közelében

2.1.b. Magyarázza meg a 2.1. kérdésben hozott választását. 
A Hold pólusai közelében, pontosabban a Peary-kráter északi peremén. Azért választottuk ezt a helyet, mert szinte állandó napfényben van, ugyanakkor közel van egy potenciális vízforráshoz. Az állandóan napfényes területek létfontosságú napenergiát biztosítanának bármely jövőbeli holdi település számára. Emellett a közeli vizet ivásra vagy rakétahajtóanyag előállítására is fel lehetne használni. Emellett a hőmérséklet nem ingadozik a rekkenő hőség és a kifürkészhetetlen hideg között.

2.2.a. Hol építené az óvóhelyet: a felszínen vagy a föld alatt? 
Földalatti

2.2.b. Magyarázza meg a 2.2. kérdésre adott választását..
A föld alatt. Mivel árnyékolásra van szükségünk a Nap káros sugárzása és a napszél ellen, meg kell védenünk a bázisunkat a Holdra hulló mini meteorok ellen, és költség- és súlyhatékonynak kell maradnunk.

3.1. Mekkora lesz a Holdtábor mérete? 
A legmagasabb és legalacsonyabb pont közötti különbség 14,786 méter. A főszerkezet hossza az y-z tengelyen pontosan 21,886 méter, az y-x tengelyen pedig 22,927 méter. Az egész építészet könnyen elférne egy 7590 m^3 térfogatú területen, és körülbelül 17,392 méter hosszú földalatti térre lenne szüksége. Az űrhajósok számára védelmi szerepet is betöltő gömb alakú bejárat átmérője 7,40 méter. Míg a zsilipfolyosók egyenként mintegy 4,654 méter hosszúak. Az "üvegház", vagy más néven az élelmiszernövesztő kamra 6,135 méter magas, és ellipszis alakú tetőt képez. A belső kialakítás minden egyes helyisége körülbelül 4×4×2,20-as méretű. A fürdőszobák kisebbek: körülbelül 1,5×1,5×2,20 méretűek.

3.2.a. Hány embert fog befogadni a Holdtábor?
3-4 űrhajós

3.2.b. Magyarázza meg a 3.2. kérdésre adott választását.
Úgy gondoljuk, hogy 4 űrhajós elegendő az adott feladatok elvégzéséhez, mint például a napi munka és a kísérletek. Míg 5 vagy több embernek nehéz lenne kommunikálni és megérteni egymást. Ráadásul több ember több élelmet, több oxigént, több energiát és persze több helyet jelent. Másrészt 2 vagy kevesebb embernek nincsenek olyan speciális készségei és ismeretei, amelyeket egy 4 fős csoport tökéletesen tudna kezelni.

3.3.a Milyen helyi Hold-forrásokat használna? 
Vízjég
Regolit (holdi talaj)
Napfény
Egyéb

3.3.b. Magyarázza meg a 3.3. kérdésre adott választását.
Holdmissziónkban mindenképpen a holdi jeget fogjuk vízforrásként használni. Nemcsak a már meglévő földi vízkészleteket fogjuk újrahasznosítani, hanem a pólusok jégét is le fogjuk szüretelni, mivel rengeteg víz van benne tárolva. Másodszor , a regolit lehet a holdi tábor küldetésének építőköve, mivel egy nagy 3d-nyomtatóval az egész bázist 3d-nyomtatni lehet. Továbbá a Nap lehet a legnagyobb energiaforrás, mivel szinte mindig megjelenik a pólusok égboltján. Biztosítva számunkra a robotok,járművek és a fűtési rendszer működéséhez szükséges áramot. Ezenkívül a hélium-3-at is meg kellene vizsgálni a jövőbeli küldetésekhez, mivel ez egy jó nukleáris energiaforrás. Végül pedig a Hold felszínén található minden más elemet is felhasználunk majd kísérletekhez.

3.4. Magyarázza el, hogyan tervezi a Holdon megvalósítani a projektjét. Adjatok tájékoztatást az általatok tervezett anyagokról és építési technikákról. Emelje ki tervének egyedi jellemzőit. 
A projektünk építéséhez robotokat is be fogunk vonni .Egy űrhajót fogunk küldeni robotokkal és ipari gépekkel, hogy kiássák a területet (például egy fúrógépet), hogy a holdtáborunk földalatti részét az általuk létrehozott lyukban építsük fel. Ezután nagy 3d nyomtatókat fogunk használni, hogy megépítsük a holdbázis falait alulról felfelé. A már kiásott regolit lesz a 3d-nyomtatás anyaga, mert a földi anyagok nagy mennyiségben történő behozatala jelentős pénz- és időigényes lenne. Természetesen szükségünk lesz néhány földi anyagra is, mint például alumínium, teflon és titán, hogy a bejárat köré sugárzásvédő pajzsot építhessünk. Néhány utazás a Földről elég lesz ahhoz, hogy minden szükséges anyagot elhozzunk. Az üvegház külső része megerősített (bár áttetsző) üvegből fog készülni. A mi tervünknek van néhány egyedi jellemzője, mint például egy légkondicionáló spirál, amely segít az oxigén szétterjedésében a helyiségekben. Az oxigént az üvegház belsejében lehet előállítani, és csöveken keresztül lehet szétosztani a szobák között. a terv felszín feletti része félgömb alakú, mert a szélek problémát okoznának a belső és külső légköri nyomást illetően. A terv tartalmaz továbbá egy kis jármű-"garázst" és egy 5 méter hosszú, lézeres adatátviteli eszközt, amely segítségével az űrhajósok igazán nagy sebességgel kommunikálhatnak majd a Földdel. Mindent az eredeti magasságában,hosszában,szélességében stb. terveztek. Két említésre méltó alkatrész a jármű és a légkondicionáló spirál (a.c.h.). Az űrhajósoknak a Holdon közlekedési eszközre van szükségük, ezért terveztünk egy holdjárművet működő mechanikus kormánykerékkel. A másik (az a.c.h.) egy működő kormánykerék-hajtómű mechanizmussal rendelkezik, ami teljesen megérdemli a megtekintést.

3.5. Írja le és magyarázza meg a Holdtábor bejáratának kialakítását.
Holdbázisunk bejáratát gondosan úgy választottuk ki, hogy kerek legyen, így nincs olyan széle, amely esetleg problémát okozna a belső és külső légköri nyomással kapcsolatban. A bejárat olyan, mint egy folyosó két ajtóval. A bejárat kialakítása olyan, mint egy zsilipé, így a levegő bent reked, és soha nem jut ki a belső térbe. Ez garantálja, hogy az értékes oxigén nem éri el az űrhajósok életterét.

3.6. Magyarázza el, hogyan biztosítja a Holdtábor az űrhajósok védelmét.
A munka- és lakóhelyek a föld alatt lesznek, így a veszélyes napsugárzás nem éri el az űrhajósok bőrét.Ezen kívül a félgömb alakú bejárat teflon- és alumíniumrétegeket tartalmaz majd, mivel ezek olyan elemek, amelyek nem engedik át a káros sugárzást.Továbbá a meteoritok nem lesznek képesek elpusztítani a bázis megerősített felső részét, így az űrhajósok biztonságban lesznek odabent.

3.7. Ismertesse a háló- és munkaterületek elhelyezkedését és elrendezését. 
Az alvó- és munkaterületek a kialakítás legalsó részén helyezkednek el, mivel a napsugárzás nem éri el ezt a helyet. A hálószoba a tárgyalóterem-laboratórium és a tornaterem mellett, míg a laboratórium és a számítógépterem a terv másik oldalán található. A hálószoba 4 ágyat és egy légkondicionáló spirált tartalmaz. A tárgyalóteremben székek,egy asztal és egy nagy képernyő található.a tornateremben sokféle eszköz található,mint például kerékpárok,súlyok és tornapályák. A tervnek ebben a részében van egy WC és egy zuhanyzó is.Plusz ,minden szobának saját led világítása van. A földalatti rész másik oldalán (számítógépterem, labor) az egyik szobában 4 számítógép van, a másikban pedig 2 3d-nyomtató. Továbbá a nyomtatók közelében talál néhány palackot kísérleti célokra. Egy WC is található a helyiségben. Végül ismét van néhány led lámpa és légkondicionáló spirál.

4.1. Írja le, mi lesz a menedékhely áramforrása. 
Az általunk használt energiaforrás a napenergia, ez magától értetődő, ez az egyik fő oka annak, hogy a menedékhelyünk helyszínét választottuk. Megfizethető, megbízható és könnyen megvalósítható. De ambiciózusak vagyunk a jövőt illetően, és a nukleáris fúzió akkori állapotától függően későbbi küldetésekkel megpróbálhatjuk kihasználni a Holdban található hélium-3 bőségét is. (A napelemek követnék a Nap mozgását, és lesznek üzemanyagcelláink, hogy tároljuk az energiát, amit a holdfogyatkozások idején használhatunk).

4.2. Írja le, hogy honnan származik a víz.
Bázisunk helyét úgy választottuk ki, hogy a holdi pólusok közelében lévő vízforrás közelében legyen. Fűtött fúrókkal fogjuk feltörni a fagyott talajt, és onnan fogunk vizet nyerni, és amikor elindítjuk a küldetésünket, a Földről is hozunk vizet, és az ISS-hez hasonló vízvisszanyerő rendszert fogunk használni, így szinte semmi sem fog kárba veszni.

4.3. Írja le, mi lesz a táplálékforrás.
A saját élelmiszereinket holdi üvegházakban fogjuk termeszteni. Kiegyensúlyozott étrendet fogunk választani, amely rendkívül tápláló növényekből áll, és minden tápanyagot tartalmaz, amire a túléléshez szükségünk van. Az üvegházunk első emeletén a Földről hozott talajon rendszeresen termeszthetnénk zöldségeket. A második emeleten aeroponikus vagy vízi termesztést alkalmazhatnánk, mivel ez nem kerül olyan sokba.

5.1. Mit szeretnél tanulmányozni a Holdon? 
A Föld felszíne csekély mennyiségű információt őriz a távoli múltról,az állandó tektonikus tevékenység újrahasznosította a földkérget és eltolta a szárazföldeket. Az olyan súlyos időjárási körülmények, mint az árvizek, jégviharok stb. az évmilliárdok során elsorvasztották a felszíni jellemzőket. Van azonban egy hely, ahol többet megtudhatunk saját bolygónk múltjáról: a Hold! Természetes műholdunk kőzetének és talajának kémiai összetételét tanulmányozva többet tudhatunk meg a Föld saját geológiai gyermekkoráról - beleértve az élet kialakulását is. A Hold a mérések szerint minden évben mintegy 1,5 centiméterrel távolodik a Földtől. Ez azt jelenti, hogy a Hold hatása a bolygónkra idővel merőben más lesz, mint most, ami további vizsgálatokat igényel, hogy garantáljuk, ezek a változások nem lesznek károsak sem ránk, sem magára a bolygóra nézve. Egy másik fontos jelenség, amelyet a Holddal kapcsolatban tanulmányozni kell, a Holdnak a Föld árapályára gyakorolt hatása. A legnagyobb különbség a dagály és apály között újhold és telihold táján van. Ezekben a holdfázisokban a napszaki dagály egybeesik a holdi dagállyal, mivel a Nap és a Hold egy vonalban van a Földdel, és gravitációs erejük együttesen ugyanabba az irányba húzza az óceán vizét. Ez nyilvánvalóan fontos számunkra, mert amikor alacsony az árapály, akkor a halászat rosszul fog menni azon a területen. Ha megjósoljuk, hogy mikor változik az árapály, akkor ezt az információt megfelelően továbbíthatjuk a halászoknak, hogy azok hatékonyan végezhessék a munkájukat. Emellett a különböző űrügynökségek ambiciózus céljai között szerepel egy kolónia létrehozása egy földközeli égitesten. Egy ilyen küldetés megszervezése összetett, és az egyik legfontosabb kihívás, amellyel foglalkozni kell, a küldetésben és a kolóniában részt vevő személyek megfelelő táplálkozása. A javasolt megoldás egy olyan üvegház létrehozása, amely megfelelő technológiával rendelkezik majd az emberi táplálkozáshoz nélkülözhetetlen zöldségek termesztéséhez. Ahhoz azonban, hogy egy ilyen projektet véghez tudjunk vinni, több információra van szükségünk a Holdról, például a hőmérsékletéről, fényességéről, nyomásáról stb. Összefoglalva, a Hold tanulmányozásával sok információt találhatunk a Föld kialakulásának korai szakaszairól, a bolygónkra gyakorolt hatásáról és a Holdon lévő életről.