moon_camp

Moon Camp Explorers Gallery 2021-2022

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.

Team: Leni and Prudy

Σχολείο Sycamore  Indianapolis    Ηνωμένες Πολιτείες 11, 10   2 / 2

Εξωτερικός σύνδεσμος για 3d

Περιγραφή του έργου

Ένας από τους κύριους στόχους είναι η αξιοποίηση όσο το δυνατόν περισσότερων φυσικών πόρων από το φεγγάρι για λόγους βιωσιμότητας. Για παράδειγμα, θα χτίσουμε το καταφύγιό μας κοντά στο Νότιο Πόλο, όπου το παγωμένο νερό μπορεί να ανακτηθεί για νερό και το οξυγόνο μπορεί να ανακτηθεί από το σεληνιακό χώμα μέσω ηλεκτρόλυσης, ώστε ο χρόνος ταξιδιού να είναι ελάχιστος. Το καταφύγιό μας θα χτιστεί στην κορυφή ενός κρατήρα (λιγότερη δουλειά στο σκάψιμο), ο οποίος χρησιμεύει ως αποθήκη/πηγή νερού. Σχεδιάζουμε επίσης να κατασκευάσουμε ένα σύστημα ηλιακής ενέργειας με ανταλλαγή θερμότητας για την παραγωγή ενέργειας.

Ένας άλλος στόχος είναι η μεταφορά όσο το δυνατόν λιγότερων υλικών στο φεγγάρι. Για παράδειγμα, φέρνουμε έναν τρισδιάστατο εκτυπωτή ώστε να μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τα υλικά που ανακτούμε από τη σελήνη για την εκτύπωση του απαραίτητου εξοπλισμού και εργαλείων. Με τον τρόπο αυτό θα αποφύγουμε την εξάρτηση από το να έχουμε το αρχηγείο μας να μας φέρνει κρίσιμες ανάγκες. Αν είμαστε τυχεροί, ελπίζουμε να ανακτήσουμε πολύτιμα μέταλλα όπως πλατίνα, ουράνιο και χρυσό. Σκοπεύουμε επίσης να κατασκευάσουμε το Advanced Plant Habitat, το οποίο είναι ένας θάλαμος ανάπτυξης στο σταθμό όχι μόνο για την έρευνα των φυτών αλλά και για την προμήθεια τροφίμων, ώστε να μην χρειάζεται να ανησυχούμε ότι θα μας τελειώσουν τα τρόφιμα.

Πάνω απ' όλα, ελπίζουμε επίσης ότι αυτό το πρόγραμμα Moon Camp θα παράσχει πολύτιμες πληροφορίες για μελλοντικές βελτιώσεις και επεκτάσεις για πιο βιώσιμες και βιώσιμες διαστημικές κατοικίες, όπως η ύπαρξη πιο αυτάρκους ενέργειας, όπως το Ήλιο-3, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την τροφοδοσία άλλων διαστημικών σταθμών και θα μειώσει τα περιττά διαστημικά ταξίδια για την παροχή καυσίμων στο διάστημα.

Περιορισμός: Αυτό γίνεται με την παραδοχή της γήινης βαρύτητας.

Πού θέλετε να χτίσετε το Moon Camp σας;

Κοντά στους σεληνιακούς πόλους

Γιατί επιλέξατε αυτή την τοποθεσία;

Θα χτίσουμε τη σεληνιακή μας κατασκήνωση κοντά στο Νότιο Πόλο, επειδή σύμφωνα με τη NASA, είναι το καλύτερο σημείο για πάγο και άλλους ορυκτούς πόρους. Το νερό είναι απαραίτητο για την περαιτέρω εξερεύνηση του ανθρώπου, επειδή θα μπορούσε ενδεχομένως να χρησιμοποιηθεί για πόση, ψύξη του εξοπλισμού, αναπνοή και παραγωγή καυσίμων πυραύλων για αποστολές πιο μακριά στο ηλιακό σύστημα. Άλλες ακραίες περιοχές στο Νότιο Πόλο της Σελήνης δεν είναι τόσο σκοτεινές και ψυχρές με ορισμένες περιοχές που λούζονται στο ηλιακό φως για παρατεταμένες χρονικές περιόδους, γεγονός που μας επιτρέπει να συλλέξουμε το ηλιακό φως για να φωτίσουμε μια σεληνιακή βάση και να τροφοδοτήσουμε τον εξοπλισμό.

Πώς σκοπεύετε να χτίσετε τη σεληνιακή σας κατασκήνωση; Ποια υλικά θα χρησιμοποιήσετε;

Το καταφύγιο θα κατασκευαστεί κοντά στο Νότιο Πόλο, όπου οι θερμοκρασίες είναι σχετικά κατάλληλες για τον άνθρωπο και οι αποστάσεις για την ανάκτηση παγωμένου νερού είναι μικρότερες. Τα οχήματα σκάβουν πρώτα το έδαφος με ένα πέρασμα που πηγαίνει υπόγεια σε ένα χώρο διαβίωσης, σεληνιακή τουαλέτα με συμπιεστή σκουπιδιών, ερευνητικό εργαστήριο με ντους αέρα, κρύο νεροχύτη και ζεστό νεροχύτη για νερό.

Θα χρησιμοποιηθεί πολυαιθυλένιο για την κατασκευή μιας δομής που μοιάζει με κύβο, με αεροστεγή πόρτα και τοίχους πάνω από το έδαφος με τρία επίπεδα με παροχή οξυγόνου:
Πρώτο επίπεδο: αποθήκες για νερό, οχήματα, ρομπότ
Δεύτερο επίπεδο: θάλαμοι για φυτά, κουζίνα
Τρίτο επίπεδο: ηλιακοί συλλέκτες

Νερό
Τρόφιμα
Ηλεκτρική ενέργεια
Air
Προστασία

Το νερό μπορεί να ανακτηθεί και από τους δύο πόλους, όπου πρέπει να εξορύσσεται για να ληφθεί νερό από λίμνες πάγου-νερού. Θα ανακτήσουμε πρώτα από το Νότιο Πόλο, καθώς είναι πιο κοντά στο καταφύγιό μας. Θα στείλουμε ρομπότ για να εντοπίσουν παγωμένα σημεία. Μετά από αυτό, τα ρόβερ θα βάλουν φωτιά και θα εκτοξεύσουν σεληνιακό χώμα και χαλίκι στις συσκευές τους που μοιάζουν με κενό, στις οποίες θα διαχωριστεί το νερό και θα αποθηκευτούν τα σωματίδια του νερού. Για μελλοντικές πηγές νερού, θα διερευνήσουμε τις δυνατότητες ανακύκλωσης νερού από απόβλητα (π.χ. με την τεχνολογία της NASA για τη δέσμευση έως και 85% νερού από τα ούρα και 92% υγρασίας αποβλήτων).

Όταν οι αστροναύτες επιχειρούν να φτάσουν πιο μακριά στο διάστημα, η σίτιση των αστροναυτών παρουσιάζει αρκετές μοναδικές προκλήσεις. Το Advanced Plant Habitat είναι ένας θάλαμος ανάπτυξης στον σταθμό για την έρευνα των φυτών και την παροχή τροφής. Χρησιμοποιεί φώτα LED και ένα πορώδες αργιλικό υπόστρωμα με λίπασμα ελεγχόμενης απελευθέρωσης για την παροχή νερού, θρεπτικών συστατικών και οξυγόνου στις ρίζες των φυτών. Μια άλλη νέα μέθοδος είναι η ανάπτυξη μεγαλύτερων φυτών στο διάστημα, η οποία χρησιμοποιεί μονάδες που είναι λιγότερο ακριβές στην παραγωγή, έχουν μεγαλύτερη ικανότητα συγκράτησης νερού, παρέχουν μεγαλύτερο χώρο για την ανάπτυξη των ριζών και είναι ένα εντελώς παθητικό σύστημα.

Μια κλιμακούμενη λύση για σεληνιακές κατοικίες θα περιλάμβανε ένα σύστημα ανταλλαγής θερμότητας που θα περιλάμβανε πολλαπλά κάτοπτρα, επεξεργασμένο σεληνιακό έδαφος, μια μηχανή θερμότητας και σωλήνες θερμότητας. Κατά τη διάρκεια της ημέρας, ο κινητήρας μπορεί να λειτουργεί απευθείας από την ηλιακή ενέργεια που παρέχει ο ήλιος, ο οποίος ταυτόχρονα αποθηκεύει και την περίσσεια θερμότητας στη θερμική μάζα. Τη νύχτα η θερμική μηχανή συνεχίζει να λειτουργεί με την απελευθέρωση της ενέργειας από τη θερμική μάζα. Η ψυχρή και η θερμή δεξαμενή βρίσκονται υπόγεια στο χαλαρό επίπεδο του ρεγολίθου.

Προκειμένου να συλλέξουμε οξυγόνο, πρέπει να συλλέξουμε σεληνιακό έδαφος και να χρησιμοποιήσουμε ηλεκτρόλυση σε αυτό. Για να το κάνουμε αυτό, πρέπει να χρησιμοποιήσουμε μια μέθοδο που ονομάζεται ηλεκτρόλυση λιωμένου άλατος, η οποία περιλαμβάνει την τοποθέτηση του ρεγολίθου σε ένα μεταλλικό καλάθι με λιωμένο αλάτι χλωριούχου ασβεστίου που χρησιμεύει ως ηλεκτρολύτης, το οποίο θερμαίνεται στους 950°C. μέσω της ηλιακής ενέργειας. Μετά την εφαρμογή ηλεκτρικού ρεύματος, θα εξαχθεί το οξυγόνο και θα μεταναστεύσει το αλάτι σε μια άνοδο, όπου μπορεί εύκολα να απομακρυνθεί. Επιπλέον, το μέταλλο που μένει πίσω είναι αξιοποιήσιμο.

Η θερμοκρασία της Σελήνης αυξομειώνεται λόγω έλλειψης ατμόσφαιρας. Οι αστροναύτες μπορούν να απολαμβάνουν το μπάνιο τους σε μια μεγάλη λίμνη νερού (που εξορύσσεται από τους πόλους της σελήνης) κατά τη διάρκεια της ημέρας με τρομερή ζέστη και ακτινοβολία, ενώ θα διατηρούνται ζεστοί τις παγωμένες νύχτες με ένα σύστημα ανταλλαγής θερμότητας που αποτελείται από καθρέφτες, επεξεργασμένο σεληνιακό έδαφος, θερμικές μηχανές και σωλήνες θερμότητας. Για την πρόληψη των μετεωριτών, θα χρησιμοποιηθούν έξυπνα ρομπότ για τον εντοπισμό και τη βολή πιθανών μεγάλων μετεωριτών, επειδή ορισμένοι μετεωρίτες μπορεί να έχουν το μέγεθος ενός σπιτιού.

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

Το αίσθημα της νοσταλγίας με πιάνει αμέσως μόλις ξυπνήσω. Όντας ένας από τους δύο ανθρώπους στο φεγγάρι, είναι δύσκολο να μη μου λείψουν οι φίλοι και η οικογένεια στην πατρίδα, για να μην αναφέρω την ευκολία του νόστιμου φαγητού που παραδίδεται από το Doordash. Εδώ στο φεγγάρι, πρέπει να δουλέψουμε για το οξυγόνο, το νερό, το φαγητό και την ενέργεια. Λοιπόν! Είμαι εδώ και έτοιμος για την ημέρα μου ως αστροναύτης!

Το πρώτο πράγμα που κάνουμε το πρωί, πριν πλύνω τα δόντια μου και φάω το πρωινό μου με καρότο, ο σύντροφός μου και εγώ πρέπει να κάνουμε την καθημερινή μας εργασία:

Βεβαιωθείτε ότι το επίπεδο οξυγόνου έχει ρυθμιστεί σωστά
Ελέγξτε το Advanced Plant Habitat για να βεβαιωθείτε ότι η εγκατάσταση λειτουργεί σωστά με επαρκή ποσότητα νερού.
Ελέγξτε το σύστημα τροφοδοσίας
Προετοιμάστε τα ρομπότ μας να πάνε να ανακτήσουν παγωμένο νερό και να το μετατρέψουν σε νερό.
Προετοιμάστε τα άλλα ρομπότ μας για την ανάκτηση οξυγόνου από το σεληνιακό χώμα μέσω ηλεκτρόλυσης
Στείλτε μια πρωινή αναφορά στα κεντρικά μας γραφεία

Όταν τα ρομπότ είναι έτοιμα, φοράμε τα κράνη και τις στολές μας και στέλνουμε τα ρομπότ μας να κάνουν τη δουλειά τους. Ενώ εγώ παρακολουθώ τα ρομπότ ανάκτησης νερού, ο συνεργάτης μου παρακολουθεί τα ρομπότ ανάκτησης οξυγόνου.

Αφού απολαύσαμε σαλάτα για μεσημεριανό γεύμα και δροσιστήκαμε στην πισίνα κάνοντας μερικές ασκήσεις, φορέσαμε ξανά τα κράνη και τις στολές μας για να καλωσορίσουμε τα ρομπότ μας μετά από μια σκληρή εργάσιμη μέρα. Καθαρίζουμε και ελέγχουμε τα ρομπότ για να βεβαιωθούμε ότι είναι εντάξει πριν γράψουμε τις βραδινές αναφορές. Αφού απολαύσουμε ένα χαλαρωτικό δείπνο και παρακολουθήσουμε YouTube το βράδυ, είναι ώρα για ύπνο. Νυχτερινή έξοδος!

Άλλα έργα:

  Αποστολή Armstrong

 

  École Secondaire Casavant
    Καναδάς
  Nargis/Καλοκαίρι

 

  Elizabeth Vale Σχολεία
    Αυστραλία
  MRTech- Γοητεία φεγγαριού Κολομβία

 

  Ίδρυμα MyRoboTech
    Κολομβία
  PeJuPa

 

  Σχολείο Evergreen
    Κολομβία