Team: Moon Entrepreneurs

Kategóriák: hely - ESA tagállamok | 3. hely - ESA tagállamok | Las Palmas de Gran Canaria - Spanyolország |  Canterbury Iskola Las Palmas

A projekt leírása

2.1.a. Hol helyeznéd el a menedéket a Hold felszínén? 
Egyéb

2.1.b. Magyarázza meg a 2.1. kérdésben hozott választását. 
Holdtáborunkat az Egyenlítő felett és az Északi-sark alatt szeretnénk felállítani. Ezt azért választottuk, mert itt földalatti, cső alakú barlangok, úgynevezett holdi lávacsövek vannak, amelyekben henger alakban építenénk fel a táborunkat. Ezek a csövek a Mare Serenitatis és a Mare Tranquillitatis területén találhatók. A Hold felszínét aligha fogja érinteni a település, mivel a tábort (a műholdakból és más forrásokból származó információk felhasználásával) az expedíció előtt úgy terveztük meg, hogy a barlanghoz tartozó méretekhez alkalmazkodni tudjunk. Ezek a csövek számos lehetőséget kínálhatnak a holdi tábor további bővítésére a jövőbeli expedíciók során. Ráadásul mivel nincs messze az Egyenlítőtől, a napfény koncentráltabb lesz, és szerencsés esetben, mivel a hőmérséklet nem olyan magas és stabilabb ezekben a barlangokban, lehet, hogy van jeges víz (a referenciák szerint a hőmérséklet -22ºC körül van), azonban a források ismeretlenek, ezért ez korlátozott lehet.

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.
Körülbelül 80% a táborunk a föld alá kerül, és egy földréteg borítja, ezt a földet egy háló tartja, amelyet korábban a kráter fölé helyeztek. Ezt a harmadik fejezet hatodik kérdésében (3.6) fogjuk kifejteni. A henger alakú főépület alsó emeletéhez egy nyomáscsökkentő kamra lesz csatlakoztatva, hogy lehetővé tegyük az expedíciókat a holdi lávacső mentén. A tábor másik 20%-je a Hold felszínén lesz elhelyezve. Itt két fő dolog található, az egyik a napelemek, ezeket kör alakban helyezik majd el a kráter kerülete körül. Összesen 31 napelemet fogunk látni. Ezen kívül egy vészhelyzeti menekülő járművet is elhelyeznek majd biztonsági óvintézkedésként. Egy másik nyomáscsökkentő kamra a főépületen kívül található majd, hogy lehetővé tegye az expedíciókat a holdfelszín mentén. Végül a főépületen kívül egy kommunikációs torony is helyet kap. A tervben egy terepmodell is szerepel, hogy bemutassuk elképzeléseinket. Emellett megpróbáltunk szimulálni vele egy holdi lávacsövet is.

3.1. Mekkora lesz a Holdtábor mérete?
A tábor elég nagy, mivel a településnek különböző elemei vannak. Van egy henger alakú főépület, amely a holdi lávacsőben található. Ez az épület három emeletből áll. Az alsó (első emelet) raktárként szolgál. A középső (második emelet) a munkaterület, a legfelső emelet (harmadik emelet) pedig a lakóterület. A henger alakú építmény átmérője 10 méter, magassága pedig emeletenként három méter. Végül kívülről napelemeket találunk, amelyek koncentrikusan, két sorba rendezve a kráter közepe körül helyezkednek el. Megjegyzés: a tervezést nagyon részletesen kidolgozták, kérjük, nézzetek bele mélyebben az olyan dolgokba, mint a rover (például a kerekek... ), a napelemek, a zsilipek, az ajtók, a kommunikációs antenna és még sok más!

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

3.2.b. Magyarázza meg a 3.2. kérdésre adott választását.
Három-négy űrhajósra esett a választás a bázis számára rendelkezésre álló tágas terület miatt. A túl sok űrhajós túl sok erőforrást és sokkal több helyet igényelne, míg a javasolt tábor túl nagy lenne csak két űrhajós számára. Az evakuálások hatékonyabb módon történnének, az I+D+I projektek és bizonyos küldetések pedig ésszerűbb és praktikusabb módon valósulnának meg.

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

3.3.b. Magyarázza meg a 3.3. kérdésre adott választását.
A vízjeget a regolitból és a jégsapkákból (ha találnak) nyerik ki, nyomás alá helyezik, és végül megszűrik, hogy az űrhajósok felhasználhassák. Az összes vizet a nemzetközi űrállomáson alkalmazott módszerhez hasonlóan újra fogják használni. A regolitot összegyűjtik és feldolgozzák, hogy téglákat készítsenek a bázis építéséhez. A Földön kifejlesztett termékek és anyagok felhasználásával történő gyártási folyamat kémiai reakciót vált ki a regolit talajban, hogy az kemény legyen (hasonlóan ahhoz, ahogy itt a Földön betont készítünk, de homok helyett regolitot használunk...). A darab rögzítése érdekében tömöríteni is fogják. Végül, a napfény lesz az egyetlen energiaforrásunk, a napelemek használata lehetővé teszi az összes elektronikánk működését. Mindazonáltal a táborban az energiafogyasztást úgy optimalizáljuk, hogy az elektromos energiát megőrizzük és felhalmozzuk egy sor akkumulátortárolóban az első (alsó) emeleten.

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.
Ugyanúgy, ahogyan a Földön is építkezünk kis téglákból, a mi elképzelésünk az, hogy ezt a koncepciót kibővítjük, és a Holdon található erőforrásokból készítjük el ezeket a téglákat, és egymás után rakjuk őket, mint a legókat. A Földről való elszállításhoz szükséges eszközök csökkentése érdekében csak egyféle és egy formájú téglát gyártanánk: egy ívhosszúságú kör alakú téglát. Figyeljük meg a terven, hogy ezek a darabok hogyan kapcsolódnak egymáshoz. A regolitot robotok sorozata gyűjti majd össze, és formákban és tömörítőegységekben dolgozza fel a téglák előállításához. Ezeket a CANADARM2-hez hasonló robotok fogják elhelyezni a nemzetközi űrállomás fedélzetén. Ha a szint megépült, néhány földi könnyűfémgerendát szerelnek fel a padlók elválasztására, a tetőre és a padlóra pedig egy könnyű anyagból készült lapot ragasztanak. A tetőn egy kör alakú helyet hagynak, mivel néhány berendezést be kell szerelni. Ahogy egy nagy ejtőernyőt zsákméretű részre tömörítenek, úgy egy vastag, becsomagolt műanyag zsákot fognak felfújni ezen a padlón belül a leszállóegységből érkező szivattyúk és csővezetékek segítségével. Ahogy ez a zsák felfúvódik, nyomás alá kerül, és megtelik az élethez nélkülözhetetlen gázokkal. A szerkezet alakját is el fogja takarni. Amint ez befejeződik, egy zsilipet helyeznek el. Ezután bútorokat és további berendezéseket helyeznek el. Szőnyegként feltekerve egy vékony, ragadós hálót tekernek majd ki a szerkezet falaira. Ez a háló olyan mikrobákat tartalmaz, amelyek CO2-t lélegeznek be és O2-t lélegeznek ki, hogy csökkentsék az ehhez a kémiai változáshoz szükséges berendezéseket. Ahogy nagyobb igényre van szükség, több emeletet telepítenek, bár ideális esetben a 3 emelet a legjobb konfiguráció. A szinteket létrával választják el egymástól, és a szintek közötti szállításhoz szükséges tárolóelemek szállítása sínekkel történik. A főszerkezeten kívül, a Hold felszínén a napelemeket koncentrikusan, a kráter körül helyezik el, hasonlóan ahhoz, ahogyan a koncentrált naperőműveket szervezik. A krátert egy talajréteg borítja majd, amelyet néhány, korábban gammavédelmi céllal telepített háló támaszt alá, és a közepén egy kommunikációs antennát helyeznek el. A meteoritok ütközésének elkerülése érdekében a felszíni zsilipet telepítik, majd földdel fedik le. A roverek és a mentőkapszula a tábor mellett lesz.

3.5. Írja le és magyarázza meg a Holdtábor bejáratának kialakítását!.
Ahogy lassan leszáll a holdfelszínre, egy talajjal borított zsilipet fog látni, amelyet több tíz napelem veszi körül, amelyek egy fedett kráter körül helyezkednek el. Középen egy nagy kommunikációs antenna árboca áll, amely a mi bolygónkra mutat. A zsiliphez közeledve két csapot találsz, az egyik az oxigéntároló rendszerhez vezet, míg a másik az üzemanyagtároló rendszerhez. Ahogy kézzel kinyitod az ajtót, néhány fény kigyullad, és amikor az ajtó becsukódik, és megnyomsz egy gombot egy érintőképernyőn, hallod, hogy erős gázok lökődnek ki körülötted, ahogy a zsilip nyomás alá kerül. Most már nyugodtan leveheted az űrruhádat. Most egy létrán kell leereszkedned, hogy egy második ajtó kinyitása után a főépületbe menj.

3.6. Magyarázza el, hogyan biztosítja a Holdtábor az űrhajósok védelmét.
A holdi táborunkat úgy terveztük, hogy megvédjük űrhajósainkat: a gyilkos gamma-sugarakat csökkentjük és megállítjuk, mert a tábort a kráter tetején egy talajréteggel fedtük le, hálók segítségével (A terven ez egy 70% fedőképességű talajrétegként szerepel). Ezekben a lávacsövekben a hőmérséklet sokkal stabilabbá és könnyebben szabályozhatóvá válik. Mivel védve vagyunk a naptól a településre vonatkozó berendezések (a napelemeken kívül) szintén védve vannak. A meteoreső a korábban említett talajréteg által nyújtott védelemnek köszönhetően megszűnik. A kommunikációs antenna tetején egy radarkészletet használnak majd, amely megpróbálja felismerni ezeket a meteoritokat, és figyelmeztetni az űrhajósokat, ha potenciális veszély áll fenn. A mentőkapszula (ez nem szerepel a bemutatott tervben) a lehető legközelebb lesz a táborhoz, így vészhelyzet esetén az asztronauták gyorsan kimenekülhetnek a szabadba. Ezt a kapszulát a meteorbecsapódásoktól biztonságos helyen helyezik el, esetleg egy kráter belsejében (ha van ilyen).

3.7. Ismertesse a háló- és munkaterületek elhelyezkedését és elrendezését.
A már említett három emelet közül a felső emelet lesz az alvó- és lakótér. Ez azért van így, mert ez az a terület, amely a legközelebb van a zsiliphez, ha evakuálási eljárást hajtanak végre. Az űrhajósok itt kapnak majd ágyat és mosdót. Az emelet közepén egy asztal is lesz, ahol a küldetésekről lehet majd beszélgetni. A Földdel való kommunikációra vonatkozó berendezéseket helyeznek el, hogy az űrhajósok beszélhessenek a családjukkal és a földi műveleti vezetőkkel. Egy mini edzőterem is lesz itt, a felső emeleten. A munkaterület a középső emeleten lesz kialakítva. Itt egy nagy laboratóriumot helyeznek el, ahol vizsgálatokat és kísérleteket végeznek majd. Mintákat vizsgálnak és dolgoznak fel a Földre való utazáshoz. Végül, más I+D+I projekteket is fognak végezni. Úgy véljük, hogy ezt a két területet el kell különíteni, mivel tanulmányok kimutatták, hogy e két terület keveredése rosszabb eredményeket hoz az alvásminőség és a befejezett feladatok minősége tekintetében.

4.1. Írja le, mi lesz a menedékhely áramforrása.
Az energiaforrást a napelemek szolgáltatnák. Ezt a megújuló energiát a lehető leghatékonyabb módon használnák fel, és az akkumulátorok tárolnák ezt az energiát áramhiány vagy rendszerhiba esetén, valamint éjszakai fogyasztásra. Ezekből sok (30-40) lesz a tábor körül a felszínen elhelyezve, hogy maximalizálják a fényelnyelést.

4.2. Írja le, hogy honnan származik a víz. 
A vizet főként a talajból vonják ki, ezt a nyomás és a hőmérséklet növelésével érik el a regolit tömbjében, hogy a jég vízzé olvadjon, és azt összegyűjtsék és tárolják. A nemzetközi űrállomáshoz hasonlóan a víz nagy részét vizeletből, vízgőzből és más forrásokból fogják újrahasznosítani, hogy a regolit vízkivételéhez szükséges expedíciókat minimalizálják. Talán több vizet fognak a Földről szállítani, de nem sokat, mivel ez nem kifizetődő.

4.3. Írja le, mi lesz a táplálékforrás.
A fő táplálékforrás a mesterséges környezetben termesztett növényekből és rovarokból származna. A növényeket hidroponikus kertészkedéssel termesztenék (a növények számára biztosítják a szükséges ásványi anyagokat és vízellátást, így nincs szükség talajra) az alsó szinten. A fotoszintézist befolyásoló korlátozó tényezők csökkentése érdekében optimális, meghatározott hullámhosszúságú és CO2-koncentrációjú fényforrást biztosítanak. Különféle növényeket fognak így termeszteni. Korábban e növények magjait genetikailag módosítanák, hogy növeljék a terméshozamot és csökkentsék a betegségek kialakulásának esélyét. A fehérjék ebben a mesterséges környezetben termesztett rovarokból származnak majd. A rovarok sok fehérjét kínálnak, és sokkal rövidebb idő alatt nőnek, és sok utódot hoznak létre. Ezen kívül a nemzetközi űrállomáson lévőhöz hasonló élelmiszercsomagokat fognak használni.

5.1. Mit szeretnél tanulmányozni a Holdon?
Ha egyszer a Holdon leszünk, további expedíciókat tervezünk, hogy más lehetséges vízjeges helyeken is kutassunk, és megpróbáljunk fagyott mikrobiális életet találni (bár ez nagyon valószínűtlen...). Nemrégiben felfedezték, hogy a Hold felszínén gyenge mágneses mezőt találnak, amely "napégést" képez. Szeretnénk megvizsgálni a mágneses mező ezen változásait, hogy megtudjuk, mi okozza őket, és hogyan tudjuk reprodukálni, hogy javítsuk a nap elleni védelmet. Ez a védelem lehetővé tenné nagyobb holdtáborok telepítését, nem feltétlenül a föld alá, ezért ez egy nagy kérdés, amit meg kell vizsgálnunk. Azt is megvizsgálnánk, hogy az emberi test hogyan reagál a Földön kívüli környezetben való hosszú távú tartózkodásra, hogy javíthassuk azokat a technológiákat, amelyekkel az embereket biztonságosan távolabb vihetjük a bolygónktól. Új technológiákat tesztelünk majd, mivel azok itt a Földön is változásokat hozhatnak. A holdtábort úgy tekintjük, mint egy lehetőséget az embereknek, hogy kipróbáljanak dolgokat egy igazán zord környezetben. Lehet, hogy az élelmiszeripari technológiákat a CRISPR vagy más genetikai változtatások segítségével lehet fejleszteni, és ezen a holdi előőrsön tesztelni. A 3D nyomtatás javítható, valamint egyéb gyártási és építési technikákat is ki lehet fejleszteni. A lehetőségek tárháza végtelen.

A projekteket a csapatok hozzák létre, és teljes felelősséget vállalnak a közös tartalomért.