Moon Camp Explorers Gallery 2020-2021
Στο Moon Camp Explorers η αποστολή κάθε ομάδας είναι να σχεδιάσει τρισδιάστατα μια πλήρη κατασκήνωση στο φεγγάρι χρησιμοποιώντας το Tinkercad. Πρέπει επίσης να εξηγήσουν πώς θα χρησιμοποιούν τους τοπικούς πόρους, θα προστατεύουν τους αστροναύτες από τους κινδύνους του διαστήματος και να περιγράψουν τις εγκαταστάσεις διαβίωσης και εργασίας.
Ομάδα: I.E.S. LOS CASTILLOS
I.E.S. LOS CASTILLOS ALCORCÓN (ΜΑΔΡΊΤΗ) Ισπανία 12, 13
Εξωτερικός σύνδεσμος για 3d
Περιγραφή του έργου
Το Moon Camp μας είναι μια επεκτάσιμη βάση, σχεδιασμένη να διευρύνεται καθώς αυξάνεται το πλήρωμα ή μεγαλώνουν τα οικοσυστήματα στο θερμοκήπιο. Το νερό είναι ο κρίσιμος πόρος για τον ανθρώπινο βιότοπό μας, έτσι ο καταυλισμός έχει εγκατασταθεί δίπλα σε έναν μικρό κρατήρα όπου υπάρχει πάγος νερού λόγω των μόνιμων σκιερών περιοχών στο εσωτερικό του. Ο πάγος νερού θα εξαχθεί και θα μετατραπεί σε υγρό από αυτές τις σκοτεινές ζώνες με μια ελεγχόμενη διαδικασία εξάχνωσης. Ο οικισμός χωρίζεται σε διαφορετικές ενότητες, η καθεμία με το δικό της σκοπό, σχεδιασμό και υλικά, και τα σχέδια αυτά βασίζονται σε τρεις δομές: Πρώτον, μια αναδιπλούμενη δομή για το θερμοκήπιο, η οποία καθιστά δυνατή τη μηχανική αλλαγή των διαστάσεών του ώστε να φιλοξενεί οικοσυστήματα διαφορετικού μεγέθους. Δεύτερον, ενδιαιτήματα εξαγωνικού σχήματος για τους χώρους διαβίωσης, την αποθήκη, την τραπεζαρία ή το γυμναστήριο, όπου ένα μέρος του είναι υπόγειο για την προστασία από μικρομετεωρίτες. Τρίτον, άκαμπτες δομές για τη μονάδα ισχύος, την πλατφόρμα του διαστημοπλοίου ή τις δεξαμενές οξυγόνου. Θεωρούμε το θερμοκήπιο ως κεντρική μονάδα, μια πτυσσόμενη δομή τεσσάρων ημισφαιρών, με διαφορετικά περιβάλλοντα που παρέχουν οξυγόνο και διοξείδιο του άνθρακα μέσω της φωτοσύνθεσης των φυτών και τροφή μέσω της υδατοκαλλιέργειας. Η ενέργεια λαμβάνεται μέσω ηλιακών συλλεκτών που κατανέμονται σε όλη την επιφάνεια του στρατοπέδου, ο χώρος που προορίζεται για το σκοπό αυτό είναι αρκετά μεγάλος λόγω της ευρείας γωνίας πρόσπτωσης των ηλιακών ακτίνων στην επιφάνεια, έτσι ώστε οι ηλιακές ακτίνες να είναι ελάχιστα ενεργητικές και να απαιτούνται πολλοί συλλέκτες για την παραγωγή μιας λογικής ποσότητας ενέργειας. Μια μονάδα ανακύκλωσης βοηθά τους αστροναύτες να λαμβάνουν νερό και άζωτο από τα ούρα και τα κόπρανά τους. |
|||
Πού θέλετε να χτίσετε το Moon Camp σας;
Κοντά στους σεληνιακούς πόλους Γιατί επιλέξατε αυτή την τοποθεσία;
Η κατασκήνωσή μας στη Σελήνη βρίσκεται στα βόρεια του κρατήρα Ibn Bajja, περίπου 200 χιλιόμετρα από το νότιο πόλο, όπου οι θερμοκρασίες δεν είναι τόσο ακραίες λόγω της υψηλότερης γωνίας πρόσπτωσης των ηλιακών ακτίνων. Η κορυφογραμμή του Ibn Bajja είναι σχεδόν συνεχώς φωτισμένη, ένα πλεονέκτημα για τον φωτισμό της βάσης και την τοποθέτηση ηλιακών συλλεκτών για την τροφοδοσία του εξοπλισμού. Με τον ίδιο τρόπο, ο πάγος του νερού συγκεντρώνεται σε μόνιμα σκιασμένες περιοχές στους πυθμένες στο εσωτερικό του κρατήρα. Το μέγεθος του κρατήρα, με βάθος περίπου 2000 m, είναι επαρκές για την εξαγωγή πάγου νερού από σκιερές περιοχές στο εσωτερικό του, μετατρέποντάς τον σε υγρό νερό με ελεγχόμενη εξάχνωση μέσω αγωγών. Μετά την εξαγωγή, πραγματοποιείται διαδικασία ηλεκτρόλυσης προκειμένου να ληφθεί οξυγόνο για την αναπνοή και υδρογόνο ως καύσιμο για το λεωφορείο. Στην κορυφογραμμή του κρατήρα, σε ύψος 450 μέτρων, οι επικοινωνίες με τη Γη είναι επαρκείς, δεν χρειάζεται πρόσθετος δορυφόρος όπως στη σκοτεινή πλευρά της Σελήνης.
Πώς σκοπεύετε να χτίσετε το Moon Camp σας; Ποια υλικά θα χρησιμοποιήσετε;
Για την κατασκευή του καταυλισμού, στέλνουμε αρθρωτά μέρη που συναρμολογούνται επί τόπου, δημιουργώντας τις διάφορες δομές. Πρέπει να χρησιμοποιούμε όσο το δυνατόν λιγότερο χώρο, προκειμένου να εξοικονομήσουμε ενέργεια για την ψύξη των χώρων και την αποτελεσματική συμπίεση. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η κύρια κεντρική δομή, όπου βρίσκονται οι χώροι διαβίωσης, το γυμναστήριο, η τραπεζαρία και άλλοι σημαντικοί χώροι, είναι χτισμένη προσθέτοντας μικρές μονάδες με εξαγωνικά φυτά. Αυτή η εξαγωνική μορφή επιτρέπει την προσθήκη άλλων μονάδων σιγά-σιγά καθώς το πλήρωμα αυξάνεται και περισσότεροι άνθρωποι κατοικούν στον καταυλισμό, φιλοξενώντας τους αστροναύτες και τα όργανα στο εσωτερικό του. Το υλικό για αυτές τις κατασκευές είναι συνυφασμένα στρώματα kevlar και mylar για την οροφή. Το θερμοκήπιο είναι κατασκευασμένο με το σύστημα επέκτασης Hoberman, έτσι ώστε η δομή να επεκτείνεται καθώς τα οικοσυστήματα στο εσωτερικό του μεγαλώνουν. Για την κάλυψη του εξωτερικού χώρου του θερμοκηπίου και των κύριων τοίχων του κτιρίου χρησιμοποιούμε πνευματικά πάνελ από ETFE (αιθυλενοτετραφθοροαιθυλένιο) διαφανή και γεμάτα με νερό. Η βαρύτητα στη Σελήνη είναι το ένα έκτο της βαρύτητας στη Γη, οπότε το βάρος δεν αποτελεί κρίσιμο πρόβλημα για τη σταθερότητα της κατασκευής. Αυτό το θερμοκήπιο και τα κύρια τοιχώματα προστατεύονται από ένα διπλό στρώμα γραφενίου, προσδίδοντας αντοχή στη δομή.
Εξηγήστε πώς η σεληνιακή κατασκήνωσή σας θα παρέχει στους αστροναύτες:
|
|||
Νερό
|
Τρόφιμα
|
Ηλεκτρική ενέργεια
|
Air
|
Όπως έχει ήδη αναφερθεί, αποφασίσαμε να πάρουμε τον πάγο του νερού από τους πυθμένες στο εσωτερικό του κρατήρα χρησιμοποιώντας έναν αγωγό που εκτελεί μια ελεγχόμενη διαδικασία εξάχνωσης. |
Όπως προαναφέρθηκε, θα κατασκευαστεί μια μονάδα θερμοκηπίου, προκειμένου να καλλιεργηθούν τρόφιμα για τους κατοίκους της βάσης. Η ιδέα είναι να χωριστούν οι καλλιέργειες στα διάφορα τμήματα μέσα στο θερμοκήπιο, ανάλογα με το νερό που χρειάζονται για την ανάπτυξή τους. |
Ως ανανεώσιμη πηγή ενέργειας θα έχουμε το ηλιακό φως, το οποίο θα λαμβάνουμε χάρη στους ηλιακούς συλλέκτες που θα τοποθετήσουμε κοντά στον καταυλισμό, για να τον τροφοδοτούμε με ενέργεια. |
Κάποιο ποσοστό του νερού θα προορίζεται για το εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας, όπου θα επεξεργάζεται και μέσω μιας διαδικασίας ηλεκτρόλυσης θα μετασχηματίζεται ώστε να παρέχει οξυγόνο στους διάφορους βιότοπους. |
Περιγράψτε μια μέρα στη Σελήνη για έναν από τους αστροναύτες του Moon Camp σας
Η οργάνωση είναι θεμελιώδης για να διατηρηθεί το πλήρωμα στη ζωή, οπότε οι ημερολογιακές εργασίες που σχετίζονται με τον έλεγχο πρέπει να είναι οργανωμένες για να διατηρηθεί η ασφάλεια. Πρώτον, είναι απαραίτητο να ελεγχθεί η πίεση στο εσωτερικό των ενδιαιτημάτων, εάν υπάρξει απώλεια πίεσης επειδή ο αέρας βγαίνει από τα ενδιαιτήματα, οι άνθρωποι μπορούν να πεθάνουν μέσα σε λίγα λεπτά. Μια άλλη σημαντική διαδικασία που πρέπει να φροντίζετε είναι η ηλεκτρόλυση, επειδή αυτή η διαδικασία παράγει οξυγόνο που συμπληρώνει το οξυγόνο που προέρχεται από τα φυτά στο θερμοκήπιο. Όσον αφορά την ενέργεια, αν και μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε μπαταρίες κατά τη διάρκεια μιας σύντομης χρονικής περιόδου, οι ηλιακοί συλλέκτες είναι σημαντικοί για την παραγωγή ενέργειας για την τροφοδοσία του εξοπλισμού και τη λειτουργία των αντλιών πίεσης. Το πλήρωμα θα χωριστεί σε βάρδιες για τον έλεγχο όλων των προηγούμενων πτυχών, θα πρέπει να υπάρχει νυχτερινή βάρδια ώστε κάποιος να είναι ξύπνιος σε περίπτωση που υπάρξει βλάβη ή πρόβλημα στο σύστημα και πρέπει να επισκευαστεί. Στη συνέχεια, θα ακολουθήσει η ημερήσια βάρδια, κατά την οποία ο καθένας θα έχει διαφορετική εργασία σε διαφορετικά τμήματα της κατασκήνωσης. Κάθε βάρδια θα έχει διαλείμματα για να φάει και να αλληλεπιδράσει με τους άλλους κατοίκους της κατασκήνωσης στους κοινόχρηστους χώρους, να χαλαρώσει ή να χρησιμοποιήσει το γυμναστήριο για παράδειγμα, χωρίς να ξεχνά τις ώρες ύπνου. |