moon_camp

Moon Camp Pioneers Gallery 2020-2021

Στο Moon Camp Pioneers η αποστολή κάθε ομάδας είναι να σχεδιάσει τρισδιάστατα μια πλήρη κατασκήνωση στο φεγγάρι χρησιμοποιώντας το Fusion 360. 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: Luna-R-Park

3ο Γυμνάσιο Βριλησσίων και Σχολή Μωραΐτη (δεν εκπροσωπούμε το σχολείο)  Αθήνα    Ελλάδα 15, 16, 14 ή νεότεροι

Εξωτερικός θεατής για 3d έργο

Περιγραφή του έργου

Το σχέδιό μας Luna-R-Park θα είναι ένα πρώτο φυλάκιο για εξερεύνηση της Σελήνης, ώστε να πλησιάσουμε περισσότερο στο να γίνει η Σελήνη κατοικήσιμος τόπος. Χτίζοντας τη βάση μας στο Νότιο Πόλο της Σελήνης μέσα και γύρω από ένα σωλήνα λάβας με τη βοήθεια ρομποτικών συσκευών, τρισδιάστατων εκτυπωτών και πολλών άλλων, θα παρέχει ένα ασφαλές, βιώσιμο και αυτόνομο μέρος για τους αστροναύτες. Μια από τις μεγαλύτερες προκλήσεις είναι να ανακαλύψουμε τους πιο αποτελεσματικούς τρόπους για να χρησιμοποιήσουμε στο μέγιστο βαθμό τους φυσικούς πόρους της Σελήνης (ρεγόλιθος, πάγος νερού κ.λπ.), ώστε να μην χρειάζεται να μεταφέρουμε εκεί βαριά φορτία. Με τη χρήση ηλιακών συλλεκτών, ρόβερ, καλλιεργειών και διαφόρων σύγχρονων τεχνολογικών επιτευγμάτων, καθώς και με κάποιες δικές μας δημιουργικές πατέντες θα προσπαθήσουμε να εξασφαλίσουμε την παροχή νερού, τροφής, ενέργειας, αναπνεύσιμου αέρα (οξυγόνο και άζωτο). Η βάση μας στο φεγγάρι θα είναι σε θέση να φιλοξενήσει 3 αστροναύτες για μεγάλο χρονικό διάστημα χωρίς να τροφοδοτείται από τη Γη. Επιλέξαμε να φέρουμε 3 αστροναύτες ώστε η βάση να είναι πιο λειτουργική και ασφαλής σε περίπτωση ασθένειας ενός μέλους, μικροτραυματισμού, ατυχήματος και εξερεύνησης μεγάλων αποστάσεων με το ρόβερ. Επιπλέον, η αποστολή 3 αστροναυτών θα συνεπάγεται σχετικά χαμηλή κατανάλωση ενέργειας που παράγει η βάση και θα εξασφαλίσει επίσης περισσότερες ειδικότητες. Συνολικά, το σχέδιό μας είναι να δημιουργήσουμε μια βάση που θα βοηθήσει την ανθρωπότητα να γίνει ένα διαπλανητικό είδος. "Αυτό είναι ένα μικρό βήμα για τον άνθρωπο. Ένα τεράστιο άλμα για την ανθρωπότητα". (Neil Armstrong). Ας προχωρήσουμε και ας συνεχίσουμε την προσπάθεια της ανθρωπότητας να κατακτήσει το φεγγάρι!

Πού θέλετε να χτίσετε το Moon Camp σας;

Η σεληνιακή μας βάση θα κατασκευαστεί στο Νότιο Πόλο της Σελήνης, μέσα και γύρω από ένα σωλήνα λάβας. Επιλέξαμε αυτή τη θέση λόγω του γεγονότος ότι υπάρχουν μεγάλες ποσότητες πάγου μέσα στους κρατήρες, ατελείωτη ηλιακή ακτινοβολία και μια θερμοκρασία που σταθεροποιείται γύρω στους -20οC (-4οF ή 253Κ) στο εσωτερικό του σωλήνα λάβας. Πιο συγκεκριμένα, η ακριβής τοποθεσία των εγκαταστάσεών μας θα επιλεγεί με βάση:

i) η παρουσία πάγου στους κοντινούς κρατήρες
ii) το συνεχές ή, στο μεγαλύτερο δυνατό βαθμό, το ηλιακό φως στην περιοχή γύρω από το σωλήνα λάβας
iii) την παγίωση της θερμοκρασίας
iv) ο καταλληλότερος σωλήνας λάβας

Για την επιλογή του σωλήνα λάβας, θα λάβουμε υπόψη τη διάμετρο της εισόδου (περίπου 20 μέτρα), το βάθος (περίπου 20 μέτρα), τη σταθερότητα του εδάφους (χωρίς καταρρεύσεις) και το κατάλληλο πάχος των τοιχωμάτων για προστασία (>5 μέτρα).

Πώς σκοπεύετε να χτίσετε το Moon Camp σας; Περιγράψτε τις τεχνικές και τα υλικά που θα χρησιμοποιήσετε.

Η σεληνιακή μας βάση θα κατασκευαστεί με διαφορετικές μεθόδους. Πρώτον, ένας δορυφόρος θα βρει έναν κατάλληλο σωλήνα λάβας στο Νότιο Πόλο. Στη συνέχεια, η σφαίρα DAEDALUS θα συλλέξει πληροφορίες σχετικά με τη σύνθεση, τη σταθεροποίηση, τη θερμοκρασία και το ηλιακό φως της περιοχής. Στη συνέχεια, θα σταλούν διαστημόπλοια, εξοπλισμένα με τρισδιάστατους εκτυπωτές-βραχίονες που θα χρησιμοποιούν ρεγκόλιθο ενισχυμένο με ίνες γυαλιού και μέταλλα για να κατασκευάσουν το βασικό τμήμα των εγκαταστάσεων, καθώς και μεγάλα εργαλεία των μηχανημάτων. Στη συνέχεια, θα προσγειωθούν 3 διαστημόπλοια, 2 από τα οποία θα φέρουν υλικά και συσκευές που είναι απαραίτητα για τη βάση και που είναι πολύ δύσκολο να δημιουργηθούν με τρισδιάστατους εκτυπωτές. Το τρίτο διαστημόπλοιο θα φέρει μια ομάδα 3 αστροναυτών που θα κάνουν τις τελευταίες εργασίες. Κατά τη διάρκεια αυτών των εργασιών, οι αστροναύτες θα διαμένουν σε μια αυτοφουσκωμένη μονάδα κατασκευασμένη από υλικά που μοιάζουν με kevlar ή ίνες άνθρακα. Μετά από όλες αυτές τις διαδικασίες, η βάση θα μπορεί να φιλοξενήσει 3 αστροναύτες.

Η βάση μας θα χωριστεί σε 2 κύρια μέρη. Το πρώτο μέρος θα βρίσκεται στο εσωτερικό του σωλήνα λάβας και θα περιλαμβάνει: ένα υπνοδωμάτιο, μια κοινοτική αίθουσα, 2 εργαστήρια, ένα δωμάτιο προσωπικής υγιεινής, ένα γυμναστήριο, ένα μικρό δωμάτιο εισόδου και 6 μονάδες σύνδεσης. Το δεύτερο μέρος θα βρίσκεται έξω από το σωλήνα λάβας και θα περιλαμβάνει: ηλιακούς συλλέκτες, ένα κοίλο κάτοπτρο κατασκευασμένο σε κρατήρα, που θα επιλέγει και θα χρησιμοποιεί την ηλιακή ακτινοβολία, αποθήκευση ενέργειας με σφόνδυλο, ειδικά θερμοκήπια με καλλιέργειες και ζώα, μια δεξαμενή που θα υγροποιεί τον πάγο, ένα κτίριο για την ηλεκτρόλυση του νερού, κυψέλες υδρογόνου, συστοιχίες μπαταριών και καλωδίωση.

Το περιβάλλον στη Σελήνη είναι πολύ επικίνδυνο για τους αστροναύτες. Εξηγήστε πώς θα τους προστατεύσει η δική σας κατασκήνωση στη Σελήνη.

Η βάση μας επικεντρώνεται στην ασφάλεια των αστροναυτών και ο σωλήνας λάβας στον οποίο είναι χτισμένη η βάση μας ήδη την παρέχει. Στο εσωτερικό, οι εγκαταστάσεις θα βρίσκονται σε μια περιοχή όπου η σύγκρουση μικρών μετεωριτών είναι γεωμετρικά αδύνατη και δεν υπάρχει τόσο μεγάλη ακτινοβολία. Η χρήση σακουλών γεμάτων ρεγκόλιθο για την κάλυψη του εξωτερικού μέρους ορισμένων κτιρίων και των τρισδιάστατων εκτυπωτών θα παρέχει θερμική μόνωση και προστασία από την ακτινοβολία. Οι διαφανείς (φωτοδιαπερατές) επιφάνειες προστασίας από την ακτινοβολία θα είναι κατασκευασμένες από μεμβράνες που θα αντανακλούν μόνο την επικίνδυνη ακτινοβολία. Όλες οι εγκαταστάσεις θα είναι εξοπλισμένες με αεροφράκτες, αισθητήρες ανίχνευσης (CO2, αέριο, φωτιά), συστήματα πυρόσβεσης και φίλτρα καθαρισμού αέρα. Οι διαστημικές στολές των αστροναυτών και το μεγάλο ρόβερ θα διαθέτουν προστασία από θερμική ακτινοβολία και πίεση. Επιπλέον, οι αστροναύτες θα διατηρούνται σε φόρμα με την άσκηση κάθε πρωί. Τέλος, θα υπάρχουν διαδικασίες κατά τις οποίες θα εξετάζεται η σωματική και ψυχολογική υγεία των αστροναυτών.

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

Αν και οι κρατήρες της Σελήνης έχουν ποσότητες πάγου νερού, η αξιοποίησή τους πρέπει να είναι πολύ προσεκτική. Το μεγαλύτερο ρόβερ θα είναι εξοπλισμένο με εργαλεία εξόρυξης και θα συλλέγει πάγο από τους κρατήρες που βρίσκονται κοντά. Στη συνέχεια, θα επιστρέψει στη βάση και θα μεταφέρει τον πάγο μέσα σε μια δεξαμενή, όπου θα γίνει η υγροποίηση. Στη συνέχεια, θα χρησιμοποιηθεί για τις ανάγκες των αστροναυτών και των κοτόπουλων, για ηλεκτρόλυση, πότισμα καλλιεργειών και ψύξη μηχανημάτων. Δεδομένου ότι η βάση θα έχει περιορισμένη παραγωγή νερού, θα υπάρχουν συστήματα ανακύκλωσης (όπως αυτά του ISS) για τα ούρα, το νερό που δαπανάται για την προσωπική υγιεινή και το πότισμα των φυτών.

Οι αστροναύτες θα καταναλώνουν τροφή από τη Γη, έως ότου τα φυτά αναπτυχθούν επαρκώς για να καταναλωθούν. Μετά από έρευνα, καταλήξαμε να καλλιεργούμε μαρούλια, ντομάτες, φακές, ρεβίθια, μανιτάρια, πιπεριές, φασόλια και φράουλες. Θα αναμειγνύουμε λίπασμα με τον ρεγκόλιθο και αργότερα θα χρησιμοποιήσουμε ως λίπασμα πρέμνα κοτόπουλου και ανθρώπινα περιττώματα. Τα μαραμένα φύλλα θα χρησιμοποιηθούν για την καλλιέργεια μανιταριών. Θα χρησιμοποιήσουμε επίσης μεθόδους υδροπονίας και αεροπονίας, θα μεταφέρουμε μερικές κότες, αλλά και θα φέρουμε αρκετά αυγά κότας που θα επωαστούν στη βάση με σκοπό να παράγουν αυγά για τροφή και επίσης θα προσπαθήσουμε να φέρουμε μέλισσες για να βοηθήσουν στην επικονίαση.

Η βάση μας θα είναι ισχυρή;. Η ηλιακή ενέργεια θα αξιοποιείται μέσω λεπτών ηλιακών συλλεκτών και μέσω ενός ειδικού κοίλου κατόπτρου. Η ενέργεια αυτή θα αποθηκεύεται σε μπαταρίες, πυκνωτές, σφονδύλους αποθήκευσης ενέργειας και θα χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία ηλεκτρικών συσκευών και για ηλεκτρόλυση. Επιπλέον, ποσότητες πάγου νερού, αφού υγροποιηθούν, θα αξιοποιούνται μέσω ηλεκτρόλυσης και θα παρέχουν υδρογόνο, το οποίο θα αποθηκεύεται σε κυψέλες και θα χρησιμοποιείται ως καύσιμο για τα ρόβερ. Μικρές ποσότητες ενέργειας θα παρέχονται επίσης από τον αθλητικό εξοπλισμό (ποδήλατο με ηλεκτρομαγνήτη). Η ηλεκτρική ενέργεια θα παρέχεται σε ολόκληρη τη βάση με μονωμένα καλώδια.

Η πηγή οξυγόνου θα είναι το νερό (το οποίο θα προέρχεται από την εξαγωγή πάγου και μέσω ηλεκτρόλυσης θα παρέχει το απαραίτητο οξυγόνο) και τα φυτά (π.χ. αλόη βέρα, γλαδιόλες). Επιπλέον, η βάση θα διαθέτει άζωτο από δεξαμενές, το οποίο θα μεταφερθεί στην αρχή της αποστολής στη Σελήνη και από την επεξεργασία των ούρων των αστροναυτών. Στο εγγύς μέλλον, ενδέχεται να χρησιμοποιήσουμε μια μέθοδο, η οποία δεν έχει ακόμη τελειοποιηθεί, για την άντληση οξυγόνου από το ρεγολίθι. Όλα τα κτίρια θα διαθέτουν αεροθυρίδες και ειδικά αυτά που βρίσκονται μέσα στο σωλήνα λάβας θα διαθέτουν φίλτρα ανακύκλωσης του αέρα και ρυθμιστές υγρασίας του αέρα.

Εξηγήστε ποιος θα είναι ο κύριος σκοπός της σεληνιακής κατασκήνωσής σας (για παράδειγμα: εμπορικοί, επιστημονικοί ή/και τουριστικοί σκοποί).

Η σεληνιακή μας βάση θα κατασκευαστεί για ερευνητικούς σκοπούς: μελέτη της...

i)επίδραση της χαμηλής βαρύτητας στους ανθρώπους, τα ζώα και τα φυτά.

ii)αποδοτικότητα της χρήσης συγκεκριμένων πηγών ενέργειας και των μεθόδων αποθήκευσης της.

iii)φυσική και ψυχολογική κατάσταση των αστροναυτών και των ζώων υπό αυτές τις συνθήκες.

iv)αν είναι δυνατόν να δημιουργηθεί μια ασφαλής, αυτόνομη βάση όπου θα μπορούν να ζουν όχι μόνο άνθρωποι αλλά και ζώα.

Στο μέλλον, οι σκοποί της βάσης θα είναι:

i)η μελέτη της γέννησης και της εξέλιξης του ηλιακού μας συστήματος (δεδομένου ότι το φεγγάρι είναι ένα από τα παλαιότερα σώματά του)

ii)τη δημιουργία ενός διαστημικού ανελκυστήρα (για μικρότερο βάρος κατά την εκτόξευση διαστημικών οχημάτων)

iii)μια βάση εφοδιασμού για τη διευκόλυνση των διαστημικών ταξιδιών (οικονομία καυσίμων)

iv)η μελέτη και η εξαγωγή πολύτιμου υλικού μετεωριτών που έχουν προσγειωθεί εκεί

v)την εκμετάλλευση του Ηλίου-3

vi)ασφαλής και φθηνότερος διαστημικός τουρισμός

vii)η λειτουργία της βάσης ως σύμβολο συνεργασίας και εξέλιξης όλης της ανθρωπότητας.

Περιγράψτε μια μέρα στη Σελήνη για το πλήρωμα αστροναυτών του Moon Camp.

Καλημέρα!!! Οι 3 αστροναύτες* ξυπνούν μετά από 7-8 ώρες ύπνου (το πρόγραμμα θα είναι 24ωρο). Αρχικά, φροντίζουν για την προσωπική τους υγιεινή. Στη συνέχεια, μέχρι να ενεργοποιηθούν πλήρως οι αισθήσεις και η μυϊκή τους δύναμη, παρατηρούν τα κατοικίδιά τους, τα τάρταρα, με ένα μεγεθυντικό φακό, απολαμβάνουν το φυσικό τοπίο, το οποίο προβάλλεται στη μεγάλη οθόνη του τοίχου, και διασκεδάζουν με το ανέκδοτο που διαβάζουν. Στη συνέχεια, έρχεται η ώρα της άσκησης. Οδηγούν ένα ειδικό ποδήλατο φορώντας γυαλιά VR και βλέπουν ότι βρίσκονται σε ένα ήσυχο γραφικό σοκάκι ή ακόμη και σε έναν σκληρό αγώνα ορεινής ποδηλασίας. Κάνουν επίσης ασκήσεις με μπάντα αντίστασης, στις οποίες γυμνάζουν όλες τις μυϊκές τους ομάδες, ενώ ακούνε μουσική. Στη συνέχεια, τρώνε πρωινό, το οποίο θα έχουν ετοιμάσει από την προηγούμενη ημέρα, ελέγχουν τα συστήματα της βάσης και επικοινωνούν με τη Γη (τόσο με τη γήινη βάση όσο και 1 στις 2 ημέρες με την οικογένειά τους) από τον υπολογιστή. Εάν είχαν κάποιο ατύχημα τις προηγούμενες ημέρες ή δεν αισθάνονται καλά, υποβάλλονται σε λεπτομερή έλεγχο σωματικής και ψυχικής υγείας. Στη συνέχεια, ελέγχουν για τυχόν εργασίες μέσα στο σωλήνα λάβας και αφού τις εκτελέσουν ανεβαίνουν στην επιφάνεια με α ειδικό ανελκυστήρα με αντίβαρο. Κατευθύνονται σε ένα από τα ειδικά θερμοκήπια (αν θέλουν με το μικρό ρόβερ ή με τα πόδια) και εκτελούν διάφορες εργασίες. Ποτίζουν τα φυτά και ταΐζουν τις κότες και παίζουν λίγο μαζί τους. Στη συνέχεια, επιστρέφουν στο εργαστήριο, κάνουν πειράματα και όταν τελειώσουν, τρώνε μεσημεριανό και κάνουν ένα μικρό διάλειμμα. Μετά το διάλειμμα, ανεβαίνουν στην επιφάνεια, όπου ελέγχουν ενεργειακά συστήματα και συσκευές, ενώ κινούνται με το μικρό ρόβερ. Μόλις τελειώσουν, έχουν 2 επιλογές: i) άμεση επιστροφή στις εγκαταστάσεις μέσα στο σωλήνα της λάβας, όπου θα επικοινωνήσουν με τους συγγενείς τους από τη Γη, θα φροντίσουν τα τάρταρα τους, θα σχεδιάσουν το πρόγραμμα της επόμενης ημέρας, θα μαγειρέψουν για δείπνο, θα ετοιμάσουν το επόμενο γεύμα και αν θέλουν, θα παίξουν κάποια επιτραπέζια παιχνίδια ή απλά θα χαλαρώσουν, μέχρι την ώρα του ύπνου ii) εξερεύνηση με το μεγάλο ρόβερ, το οποίο διαθέτει καμπίνα πίεσης, θερμική και ακτινοπροστασία και στη συνέχεια θα πάνε για ύπνο.

*ο πρώτος θα είναι γιατρός και βιολόγος, ο δεύτερος φυσικός και χημικός και ο τρίτος μηχανικός και γεωλόγος



← Όλα τα έργα