moon_camp

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: Moon Base Kernel

Δημοτικό σχολείο Michal Bylina αριθ. 310  Βαρσοβία    Πολωνία 14 Πρώτη θέση - κράτη μέλη του ESA

Εξωτερικός σύνδεσμος για 3d

Περιγραφή του έργου

Το όνομα του στρατοπέδου μας, Moon Base Kernel, υποδηλώνει το ρόλο που παίζει. Θα είναι ο "σπόρος" για μεγαλύτερο βιότοπο στο μέλλον.

Εκτός από την εντατική εξερεύνηση της Σελήνης και του διαστήματος, αυτή η κατασκήνωση έχει ως στόχο να μελετήσει την προσαρμογή της ζωής στη Σελήνη. Δεύτερος σκοπός είναι η απόκτηση στοιχείων και υλικών για τη Γη.

Το πλήρωμα αποτελείται από πέντε άτομα. Καθένας από αυτούς έχει διάφορες ειδικότητες που είναι απαραίτητες για την ανεξάρτητη λειτουργία μιας τέτοιας ομάδας ανθρώπων.

Αποφασίσαμε ένα έργο που δεν απαιτεί προχωρημένες εργασίες στο σεληνιακό έδαφος. Σημαντική πτυχή του έργου μας είναι η αρθρωτή δομή του. Βασιζόμαστε σε επαναλαμβανόμενα στοιχεία που επιτρέπουν την εύκολη επέκταση και τροποποίηση των ενοτήτων. Το γεωμετρικό σχήμα των μονάδων εξασφαλίζει μηχανική σταθερότητα.

Προκειμένου να βρεθεί ισορροπία μεταξύ του αρκετά μεγάλου ωφέλιμου χώρου και της ποσότητας των υλικών που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή, σχεδιάσαμε μια συμπαγή δομή. Αυτό καθιστά εύκολη τη διατήρηση σταθερών ατμοσφαιρικών συνθηκών διαβίωσης. Οι επικίνδυνες συσκευές (π.χ. RTG) βρίσκονται μακριά από τον καταυλισμό.

Η πιο σημαντική πτυχή είναι η ασφάλεια. Η κατασκήνωση καλύπτεται από ρεγκόλιθο πάχους περίπου 1 m. Αυτό προστατεύει από την ακτινοβολία, τους μετεωρίτες και τις πιθανές μεταβολές της θερμοκρασίας. Κάθε μονάδα είναι εξοπλισμένη με συστήματα παρακολούθησης της κατάστασης. Οι μονάδες συνδέονται με διπλές πόρτες και διαθέτουν ατομικά συστήματα υποστήριξης ζωής έκτακτης ανάγκης.

Η σύνδεση με το εξωτερικό περιβάλλον πραγματοποιείται μέσω αποβάθρων και αεροθυρίδων (1 τεχνική και 2 για τους αστροναύτες), οι οποίες χρησιμεύουν επίσης ως γκαράζ για τα οχήματα.

Η τεχνητή βαρύτητα υλοποιείται μέσω ηλεκτρομαγνητικών πηνίων και μόνιμων μαγνητών σε παπούτσια. Η τροφοδοσία των ηλεκτρομαγνητών ενεργοποιείται από το μαγνητικό πεδίο κοντά στο παπούτσι.

Πού θέλετε να χτίσετε το Moon Camp σας;

Κοντά στους σεληνιακούς πόλους

Γιατί επιλέξατε αυτή την τοποθεσία;

Επιλέγουμε κρατήρα κοντά στο Νότιο Πόλο. Ο κύριος λόγος είναι η ανακάλυψη της παρουσίας πάγου στην περιοχή αυτή.

Το εσωτερικό των κρατήρων περιέχει λεπτότερο στρώμα χαλαρού ρεγολίθου. Μια τέτοια περιοχή θα είναι ευκολότερη για την προετοιμασία του εργοταξίου κατασκευής και λιγότερο ενοχλητική σε περίπτωση προσεδάφισης (π.χ. σκόνη που φυσάει).

Προτιμούμε τοποθεσίες κοντά στην πλαγιά του κρατήρα για να έχουμε πρόσβαση και στις δύο περιοχές - μόνιμα σκιασμένες και εκτεθειμένες στο ηλιακό φως. Τέτοιες τοποθεσίες θα μας δώσουν εγγύτητα στον πάγο και την ευκαιρία να χρησιμοποιήσουμε φωτοβολταϊκά. Η εγγύτητα στο χείλος του κρατήρα θα επιτρέψει την εξερεύνηση της περιοχής πέρα από αυτό.

Πώς σκοπεύετε να χτίσετε το Moon Camp σας; Ποια υλικά θα χρησιμοποιήσετε;

Οι πρώτες εργασίες θα γίνουν από μη επανδρωμένα ρομπότ. Θα προετοιμάσουν το έδαφος για τα κτίρια. Οι πρώτες ενότητες θα κατασκευαστούν με τη χρήση δομικών στοιχείων που θα παραδοθούν από τη Γη. Προκειμένου να ελαχιστοποιηθεί το βάρος των μεταφερόμενων υλικών, προτείνουμε να κατασκευάσουμε τοίχους γεμισμένους εσωτερικά με ρεγολίθι.

Στο επόμενο βήμα, τμήματα των κατασκευών θα κατασκευαστούν με υλικά που λαμβάνονται από τον ρεγόλιθο. Είναι πλούσιο σε χημικά στοιχεία όπως οξυγόνο, πυρίτιο, σίδηρο, ασβέστιο, αλουμίνιο, μαγνήσιο και τιτάνιο. Θα είναι δυνατή η παραγωγή εξαρτημάτων για την ανάπτυξη στρατοπέδων. Για το σκοπό αυτό θα χρησιμοποιηθούν όλες οι εφικτές μέθοδοι (χημική και θερμική επεξεργασία, τρισδιάστατη εκτύπωση, μηχανές CNC).

Εξηγήστε πώς η σεληνιακή κατασκήνωσή σας θα παρέχει στους αστροναύτες:
Νερό
Τρόφιμα
Ηλεκτρική ενέργεια
Air

Στην αρχική φάση της εγκατάστασης, το νερό θα μεταφερθεί από τη Γη. Ωστόσο, για τη λειτουργία της βάσης απαιτούνται μεγάλες ποσότητες νερού. Ως εκ τούτου, το επόμενο στάδιο είναι η λήψη νερού από τον πάγο που εξορύσσεται στη Σελήνη. Θα αποθηκεύεται με τη μορφή οξυγόνου και υδρογόνου που παράγεται από το νερό με ηλεκτρόλυση.

Το χρησιμοποιημένο νερό καθαρίζεται και επαναχρησιμοποιείται. Άλλες πηγές νερού είναι τα ανθρωπογενή βιολογικά απόβλητα (π.χ. σήμερα ανακυκλώνονται περίπου 80% νερού στον ISS).

Το ενυδρείο που χρησιμοποιείται για τη μελέτη της συμπεριφοράς της υδρόβιας ζωής στη Σελήνη χρησιμεύει επίσης ως εγκατάσταση αποθήκευσης νερού.

Τα ακόλουθα προϊόντα θα παραδίδονται από τη Γη: τροφές που έχουν αποξηρανθεί με κατάψυξη (φυτικής και κυρίως ζωικής προέλευσης), τα βασικά συστατικά που είναι απαραίτητα για την καλή λειτουργία του ανθρώπινου οργανισμού (βιταμίνες, αμινοξέα, μέταλλα, πρωτεΐνες, φυτικές ίνες, υδατάνθρακες κ.λπ.) και ενώσεις πλούσιες σε άζωτο, απαραίτητες για την ανάπτυξη των φυτών.

Ο βοτανικός κήπος (αερο- και υδροπονικές καλλιέργειες) και το ενυδρείο (φύκια, οστρακοειδή και άλλοι υδρόβιοι οργανισμοί) θα είναι τοπικές πηγές τροφίμων. Αυτά θα χρησιμοποιηθούν επίσης για τη μελέτη της προσαρμογής επιλεγμένων ειδών λόγω της ανοσίας τους στις σκληρές συνθήκες.

Μια πρόσθετη λύση είναι μια καινοτόμος μέθοδος τρισδιάστατης εκτύπωσης κρέατος φυτικής προέλευσης.

Η βάση μας διαθέτει τρεις κύριες πηγές ενέργειας: φωτοβολταϊκό σταθμό παραγωγής ενέργειας, μια ραδιενεργή θερμοηλεκτρική γεννήτρια και κυψέλες καυσίμου ως εφεδρική ή προσωρινή πηγή (που βρίσκεται μακριά από τη βάση για λόγους ασφαλείας). Η πλεονάζουσα ενέργεια θα αποθηκεύεται σε μπαταρίες υψηλής απόδοσης.
Η Σελήνη είναι πλούσια σε πυρίτιο, το οποίο θα χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή των επόμενων φωτοβολταϊκών στοιχείων. Οι κυψέλες καυσίμου είναι βολικές λόγω της δυνατότητας χρήσης ενέργειας με τη μορφή οξυγόνου και υδρογόνου, η οποία θα χρησιμοποιηθεί επίσης ως καύσιμο πυραύλων. Μια πρόσθετη πηγή ενέργειας θα είναι το μεθάνιο που παράγεται από τα φυτά που αποσυντίθενται.

Το οξυγόνο θα εξάγεται από το νερό και θα αποθηκεύεται σε δεξαμενές. Το άζωτο πρέπει να προμηθεύεται από τη Γη, επειδή δεν υπάρχει αρκετό στη Σελήνη. Το στρατόπεδο είναι εξοπλισμένο με συστήματα ανάκτησης του διοξειδίου του άνθρακα ή ανακατεύθυνσής του για την ανάπτυξη φυτών.
Η διατήρηση της κατάλληλης ατμόσφαιρας (π.χ. οξυγόνο, πίεση, υγρασία) ελέγχεται από αυτόματα συστήματα.
Οι έξοδοι είναι εξοπλισμένες με αεροφράγματα - συστήματα αποσυμπίεσης για να μην σπαταλάται αέρας και συστήματα απολύμανσης για την απομάκρυνση της επικίνδυνης σκόνης του ρεγολίθου.
Στους χώρους ύπνου, χρησιμοποιούμε φυτά καθαρισμού του αέρα που συνιστά η NASA για την απενεργοποίηση πιθανών επιβλαβών οργανικών ενώσεων. Τα φυτά αυτά έχουν επίσης ψυχολογική σημασία.

Περιγράψτε μια μέρα στη Σελήνη για έναν από τους αστροναύτες του Moon Camp σας

Λόγω του ανθρώπινου ημερήσιου ρυθμού, η διάρκεια της ημέρας στην κατασκήνωση είναι η ίδια με την ημέρα της Γης, δηλαδή 24 ώρες. Επιλέξαμε τον διοικητή λόγω της αρκετά υπεύθυνης θέσης του. Υποθέτουμε ότι η ημέρα χωρίζεται σε τρία περίπου ίσα μέρη: (1) ύπνος, (2) γεύματα, ξεκούραση, ασκήσεις, (3) βοήθεια στο πλήρωμα, βαρύτερες και ελαφρύτερες εργασίες.

Ένα παράδειγμα του ημερήσιου προγράμματος του διοικητή με λεπτομέρειες:

8.00 ξύπνημα/προετοιμασία για την ημέρα

8.30 σωματικές ασκήσεις (1 ώρα)

9.30 πρωινή τουαλέτα

10.00 πρωινό (1 ώρα)

11.00 έλεγχος των παραμέτρων της κατασκήνωσης

11.30 συνεργασία με τον χειριστή του ρομπότ (1 ώρα)

12.30 έλεγχος των παραμέτρων του εργαστηρίου (1 ώρα)

13.30 γεύμα (1 ώρα)

14.30 ανάπαυση

15.00 συζήτηση με γιατρό/ψυχολόγο για την κατάσταση του πληρώματος

15.30 συνεργασία με βοτανολόγο για την έρευνα (1 ώρα)

16.30 επιθεώρηση των παραμέτρων των συστημάτων ανακύκλωσης

17.00 έλεγχος των παραμέτρων του ραδιοτηλεσκοπίου

17.30 συνάντηση της ομάδας

18.00 έλεγχος των παραμέτρων της κατασκήνωσης

18.30 δείπνο

19.00 ξεκούραση / π.χ. παρτίδα σκάκι με προγραμματιστή (1 ώρα)

20.00 επαφή με τη γήινη βάση (1 ώρα)

21.00 σωματικές ασκήσεις (1 ώρα)

22.00 έλεγχος των παραμέτρων της κατασκήνωσης

22.30 απογευματινή τουαλέτα

23.00 χαλάρωση / μασάζ στην καρέκλα

23.30 προετοιμασία για ύπνο


← Όλα τα έργα