moon_camp
ανακάλυψη διαδραστικής εικόνας

Moon Camp Explorers 2022 - 2023 Γκαλερί έργων

 

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 χρησιμοποιήσουν τους τοπικούς πόρους, θα προστατεύσουν τους αστροναύτες από τους κινδύνους του διαστήματος και θα περιγράψουν τις εγκαταστάσεις διαβίωσης και εργασίας στη Σεληνιακή Κατασκήνωσή τους.

A.P.O.I.K.I.A.

  Τρίτη θέση - Κράτη μέλη του ESA

1ο Γυμνάσιο της Πολίχνης  Θεσσαλονίκη-Κεντρική Μακεδονία    Ελλάδα 12, 13, 14   0 / 4 Αγγλικά



1.1 - Περιγραφή του έργου

Καλώς ήρθατε στο "A.P.O.I.K.I.A." (ΑΠΟΛΛΩ-Πρόοδος-Ευκαιρία-Διεθνής-Γνώση-Έμπνευση-ΑΡΤΕΜΙΣ). Αποικία είναι μια ελληνική λέξη, που σημαίνει μόνιμη εγκατάσταση μιας ομάδας ανθρώπων σε μια νέα χώρα. Η βάση μας περιλαμβάνει 3 κτίρια εκ των οποίων το 2ο είναι υπόγειο, ενώ το 1ο και το 3ο είναι υπέργειο και περικλείονται εξωτερικά στο κάτω μέρος από ρεγολίθι, στη συνέχεια από ρεγολίθι και εύκαμπτους ηλιακούς συλλέκτες για προστασία και παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και το πάνω μέρος τους είναι κατασκευασμένο από ειδικό γυαλί φίλτρου-προστασίας. Στο 1ο κτίριο υπάρχουν στο ισόγειο οι χώροι εξόρυξης και επεξεργασίας πάγου και ορυκτών, στον 1ο όροφο οι χώροι παραγωγής, ανακύκλωσης και αποθήκευσης νερού, οξυγόνου και διοξειδίου του άνθρακα και στον 2ο το θερμοκήπιο. Στο δεύτερο κτίριο στον -1 όροφο υπάρχουν το ιατρικό κέντρο των αστροναυτών, η κουζίνα και ο χώρος αναψυχής, ενώ στον -2 όροφο τα υπνοδωμάτια και τα μπάνια. Στο τρίτο κτίριο υπάρχει στο ισόγειο το γυμναστήριο και ένας χώρος επισκευών, στον 1ο όροφο το ερευνητικό εργαστήριο και το κέντρο ελέγχου της βάσης και στον 2ο όροφο ένα παρατηρητήριο και ένα κέντρο επικοινωνίας. Έξω από τη βάση υπάρχουν ρομποτικά μηχανήματα εξόρυξης, ένα ρομποτικό σύστημα σεληνιακών σιδηροδρόμων, ένας πύραυλος και τρία ρόβερ.

1.2 - Γιατί ο αστροναύτης σας θέλει να πάει στη Σελήνη και να χτίσει μια σεληνιακή κατασκήνωση;

Στόχος του προγράμματος είναι ο αποικισμός και η μελέτη της Σελήνης προς όφελος της ανάπτυξης και της ευημερίας του ανθρώπινου είδους, ανεξαρτήτως πολιτισμικής και γεωγραφικής προέλευσης. Λόγω της θέσης της, η Σελήνη θεωρείται ένας εύκολος, χαμηλού κόστους προορισμός που ευνοεί τις τηλεπικοινωνίες. Επίσης, η εγκατάσταση αστρονομικών αστεροσκοπείων για ανεμπόδιστες παρατηρήσεις στην απουσία ατμόσφαιρας ευνοεί τη διεξαγωγή πειραμάτων σε ρεαλιστικές "εξωγήινες" συνθήκες που συμβάλλουν στην ευρύτερη μελέτη του ηλιακού συστήματος. Το υπέδαφος της Σελήνης λόγω της παραγωγής καυσίμων τη μετατρέπει σε ενδιάμεσο σταθμό ανεφοδιασμού και βάση εκτόξευσης για διαστρικά ταξίδια με μειωμένο ενεργειακό κόστος, ενώ χαρακτηρίζεται από αφθονία ορυκτών υλικών (He3, σπάνιες γαίες κ.λπ.) που είναι απαραίτητα για την εξορυκτική βιομηχανία της Γης και τη δημιουργία ενέργειας μέσω σύντηξης. Επιπλέον, οι ηλιόλουστες συνθήκες ευνοούν την καλλιέργεια φυτών και την αποθήκευση ηλιακής ενέργειας. Τέλος, η δυνατότητα διαστημικού τουρισμού αποτελεί ένα ευχάριστο κίνητρο για όλους μας.

2.1.α - Πού θέλετε να χτίσετε την κατασκήνωση του φεγγαριού σας;

Κρατήρας Shackleton

2.2.β - Γιατί επιλέξατε αυτή την τοποθεσία;

Επιλέξαμε τον κρατήρα Σάκλετον για να χτίσουμε τη βάση μας, καθώς έχει πολλά πλεονεκτήματα που είναι χρήσιμα για τη σεληνιακή κατασκήνωση. Πρώτον, οι σεληνιακοί πόλοι έχουν σχεδόν συνεχές φως της ημέρας για την παραγωγή ενέργειας. Εξάγοντας νερό-πάγο παίρνουμε οξυγόνο για να αναπνεύσουμε, νερό για να πιούμε και υδρογόνο για καύσιμα. Λόγω του πόσο μεγάλος είναι ο κρατήρας, μπορούμε να τον χρησιμοποιήσουμε για προστασία από μετεωρίτες και ηλιακή ακτινοβολία. Με την εγκατάσταση της κεραίας στην κορυφή του βουνού Malapert, κοντά στο Shackleton, θα μπορέσουμε να έχουμε μια μόνιμη, άμεση επικοινωνία με τη Γη. Τέλος, η τοποθεσία είναι ιδανική για αστρονομική έρευνα.

2.2 Πώς σκοπεύετε να χτίσετε τη δική σας κατασκήνωση στο φεγγάρι; Περιγράψτε πώς μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τους φυσικούς πόρους της Σελήνης και ποια υλικά θα χρειαστεί να φέρετε από τη Γη.

Αποφασίσαμε να χτίσουμε τη σεληνιακή μας κατασκήνωση χρησιμοποιώντας υλικά τόσο από τη γη όσο και από το φεγγάρι. Το σχέδιό μας είναι να την κατασκευάσουμε με έναν τρισδιάστατο εκτυπωτή κατασκευαστή που φέρνει εξαρτήματα από τη γη, προκειμένου να δημιουργήσουμε το επίχρισμα της βάσης. Κατά τη διάρκεια της κατασκευής του εξωτερικού περιβλήματος της βάσης, οι αστροναύτες θα τοποθετήσουν μόνιμα, για το εσωτερικό του χώρου, ένα πτυσσόμενο φουσκωτό σπίτι, για να διατηρούνται οι κανονικές συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης για έναν άνθρωπο. Με αυτόν τον τρόπο το εξωτερικό περίβλημα θα πάρει το σχήμα του και επίσης ο ρεγολίθ που χρησιμοποιείται για το περίβλημα δεν θα έχει αρνητικές επιπτώσεις στην υγεία των αστροναυτών. Από τη γη θα φέρουμε ένα σύστημα ανακύκλωσης νερού και οξυγόνου, εύκαμπτα ηλιακά πάνελ, μπαταρίες για την αποθήκευση ενέργειας, τον απαραίτητο εξοπλισμό και εργαλεία και τέλος θα φέρουμε κυψέλες καυσίμων για την αποθήκευση νερού και ενέργειας. Επιπλέον, θα χρησιμοποιήσουμε πολλά υλικά από το φεγγάρι- όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, από το έδαφος θα εξαχθούν ρεγόλιθος, ορυκτά (ιλμενίτης) και νερό σε στερεή μορφή (πάγος). Θα χρησιμοποιήσουμε επίσης ηλιακή ενέργεια από το φεγγάρι για την κατασκευή και τις καθημερινές λειτουργικές ανάγκες.

3.1 - Πώς προστατεύει και παρέχει καταφύγιο στους αστροναύτες σας από το σκληρό περιβάλλον της Σελήνης.

Η σεληνιακή μας κατασκήνωση είναι χτισμένη στον κρατήρα Σάκλετον, καθώς έχει πολλά οφέλη για την προστασία της βάσης μας. Πρώτα απ' όλα, η μορφολογία του κρατήρα παρέχει προστασία από μετεωρίτες και ηλιακή ακτινοβολία. Αυτό ενισχύεται από τον τρόπο που σχεδιάσαμε και κατασκευάσαμε τη βάση μας. Το σχήμα και η διάταξη των περιοχών είναι τέτοια ώστε να παρέχουν διαφορετικά επίπεδα ασφάλειας. Για παράδειγμα, τα 2/3 του πρώτου και του τρίτου κτιρίου είναι επικαλυμμένα με ρεγκόλιθο, ενώ το μεσαίο τρίτο καλύπτεται με εύκαμπτους ηλιακούς συλλέκτες και το πάνω μέρος καλύπτεται από ειδικό γυαλί προστατευμένο από φίλτρα. Το δεύτερο κτίριο είναι χτισμένο εξ ολοκλήρου υπόγεια, για μεγαλύτερη προστασία και ασφάλεια. Οι πτυσσόμενες φουσκωτές βάσεις που θα φέρουμε από τη Γη, θα παρέχουν τις ιδανικές συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης για μια βιώσιμη ζωή μέσα στους θόλους. Όλα τα κτίρια είναι εργονομικά, καθώς συνδέονται μεταξύ τους με σκάλες και ανελκυστήρες, ώστε οι αστροναύτες να είναι λιγότερο εκτεθειμένοι στο περιβάλλον της σελήνης.

3.2 - Στη Σελήνη, οι πόροι είναι πολύ λίγοι, αλλά κατά τη διάρκεια μακρόχρονων αποστολών στη Σελήνη, οι αστροναύτες δεν μπορούν να βασίζονται σε αποστολές ανεφοδιασμού από τη Γη. Εξηγήστε πώς η δική σας κατασκήνωση στη Σελήνη θα παρέχει στους αστροναύτες βιώσιμη πρόσβαση σε βασικές ανάγκες όπως νερό, τροφή, αέρα και ενέργεια.

Αρχικά, η ευκολότερη λύση για την παραγωγή της απαραίτητης ενέργειας είναι η χρήση ηλιακών συλλεκτών στην κορυφή του κρατήρα Σάκλετον και στη μέση της βάσης. Όσον αφορά τον αέρα, πρέπει να μεταφερθεί από τη Γη σε δεξαμενές υψηλής πίεσης στην αρχή. Κατά τη διάρκεια της διαβίωσης στη βάση, το οξυγόνο θα ανακυκλώνεται από ένα ειδικό σύστημα, όπως αυτό που χρησιμοποιείται στον ISS. Μια άλλη πηγή οξυγόνου προέρχεται από την ηλεκτρόλυση του νερού, καθώς και από την καλλιέργεια φυτών, όπως τα φύκια και άλλα φυτά. Όσον αφορά την παροχή νερού, τρεις επιλογές μπορούν να χρησιμοποιηθούν μόνες τους ή σε συνδυασμό: το λιώσιμο του πάγου από τους πόλους της σελήνης σε θαλάμους υψηλής πίεσης, η εξαγωγή νερού από σεληνιακά ορυκτά, όπως ο ιλμενίτης, ή η ανακύκλωση υγρών αποβλήτων. Η πίεση στο σεληνιακό στρατόπεδο παίζει επίσης ρόλο, επειδή πρέπει να είναι παρόμοια με την πίεση του αέρα της Γης. Τέλος, για την προμήθεια τροφίμων, ειδικά αφυδατωμένα τρόφιμα και συμπληρώματα διατροφής, όπως η σπιρουλίνα, θα μεταφερθούν από τη Γη και θα χρησιμοποιηθούν μέχρι να γίνουν διαθέσιμα προϊόντα από το θερμοκήπιό μας. Τα προϊόντα αυτά θα χρησιμοποιούνται μέσω ενός τρισδιάστατου εκτυπωτή τροφίμων που θα συναρμολογήσουμε στο φεγγάρι.

4.1 - Τι θα περιλαμβάνατε στο πρόγραμμα εκπαίδευσης των αστροναυτών σας, για να βοηθήσετε στην προετοιμασία των αστροναυτών για μια αποστολή στη Σελήνη;

Ένα πρόγραμμα εκπαίδευσης αστροναυτών θα πρέπει να έχει ως στόχο την ασφάλεια των αστροναυτών, την υψηλή τεχνογνωσία σε διάφορους τομείς, καθώς και την ετοιμότητα σε καταστάσεις κρίσης. Η διάρκειά του θα πρέπει να είναι τουλάχιστον ένα έτος, εκτός από το επίπεδο γνώσεων εμπειρογνωμοσύνης που εξαρτάται από τα προηγούμενα έτη εκπαίδευσης και εργασιακής εμπειρίας.

Για κάθε αποστολή, η ομάδα αστροναυτών θα πρέπει να αποτελείται από μέλη με εξειδίκευση σε τουλάχιστον έναν από τους τομείς της μηχανικής, της επιστήμης, των μαθηματικών, της τεχνολογίας, της ρομποτικής, της βιολογίας και της ιατρικής. Θα πρέπει να υποβάλλονται σε ψυχομετρικά τεστ για το ψυχομετρικό τους προφίλ.

Θα πρέπει να έχουν εξειδικευμένη γνώση των πρωτοκόλλων του διαστημικού προγράμματος από όλες τις υπηρεσίες που εμπλέκονται στην αποστολή, μέχρι τη στιγμή που αυτή θα πραγματοποιηθεί. Θα πρέπει να έχουν άδεια πιλότου και να έχουν υποβληθεί σε πολύωρη εκπαίδευση σε υψηλές συνθήκες G με διάφορους τύπους αεροσκαφών (SpaceX, Boeing, Soyuz). Ενώ βρίσκονται στη Γη, θα πρέπει να υποβάλλονται σε αυστηρή γυμναστική και να συμμετέχουν σε προσομοιώσεις σχετικά με τον χειρισμό της βαρύτητας, τους διαστημικούς περιπάτους, τους περιπάτους στο φεγγάρι, τον χειρισμό απομακρυσμένων ρομποτικών συστημάτων, την απογείωση και την προσγείωση, καθώς και την πρόσδεση διαστημοπλοίων. Πριν από την πρώτη τους σεληνιακή αποστολή, θα πρέπει να έχουν επισκεφθεί τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, να ζουν εκεί, να εκτελούν πειράματα και να αντιμετωπίζουν τις πραγματικές δυσκολίες και προκλήσεις που μπορεί να κρύβει το διάστημα.

Άλλα έργα: