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: Απόλλων 2020

I.E.S. Martín Halaja  La Carolina (Jaén)    Ισπανία 16

Εξωτερικός θεατής για 3d έργο

Περιγραφή του έργου

Το Apollo 2020 οραματίστηκε μια μόνιμη βάση με μακροπρόθεσμες ερευνητικές και επιστημονικές αποστολές. Διαλέξαμε την "τρύπα" των λόφων Mairus ως τοποθεσία, θεωρούμε ότι θα ήταν το πιο αποτελεσματικό μέρος για τη δημιουργία μιας μεγάλης βάσης λόγω των σπηλαίων που μας δίνουν τη δυνατότητα να την προστατεύσουμε από την ακτινοβολία χωρίς να απαιτείται μεγάλη γεωδιαμόρφωση και συνεπώς μείωση του κόστους κατασκευής. Θέλαμε να προσφέρουμε στους επιστήμονες και τους αστροναύτες έναν ευρύχωρο και φιλόξενο χώρο διαβίωσης, καθώς θεωρήσαμε ότι οι κάτοικοι της βάσης θα πρέπει να αισθάνονται άνετα κατά την εκτέλεση αυτών των προαναφερθέντων μακρών αποστολών, ενώ παράλληλα θα πρέπει να μεγιστοποιήσουμε τη χρήση του χώρου για να λειτουργούν όλα αποτελεσματικά. Εκτός από τους κοιτώνες, τους χώρους υγιεινής και αναψυχής, εξοπλίσαμε τη βάση με ένα εργαστήριο για τη μελέτη της περιοχής, ένα γραφείο επικοινωνιών για να εξασφαλίσουμε συνεχή επαφή με το αρχηγείο στη γη, χώρους για την καλλιέργεια τροφίμων και καλλιεργειών και τα ολοκληρώσαμε όλα με διάφορες μορφές παραγωγής ενέργειας για να κάνουμε τη βάση όσο το δυνατόν πιο ανεξάρτητη. Επανασχεδιάσαμε επίσης τις λειτουργίες ενός ρόβερ για να βοηθήσουμε τους επιστήμονες να εκτελούν εργασίες όπως η εξόρυξη, η συλλογή δειγμάτων πετρωμάτων και η εξερεύνηση. Πρόκειται για ένα καινοτόμο έργο που θέλει να φέρει την τελευταία λέξη της τεχνολογίας στο φεγγάρι, παρέχοντας στους επιστήμονες όλα όσα χρειάζονται για να εκπληρώσουν αμέτρητα πειράματα, ώστε όλοι μας να μάθουμε περισσότερα για το σύμπαν στο οποίο ζούμε.

Πού θέλετε να χτίσετε το Moon Camp σας;

Αποφασίσαμε ότι η Βάση θα πρέπει να βρίσκεται στην "Τρύπα", έναν σωλήνα λάβας στους λόφους Mairus, ο οποίος εκτιμάται ότι έχει βάθος περίπου 88 μέτρα. Αυτή η τρύπα προσφέρει προστασία από την ακτινοβολία που θα είχαμε στη γη χάρη στην ατμόσφαιρά μας, φυσικά επειδή αυτό δεν ισχύει, η απλούστερη κατάσταση ήταν να πάμε υπόγεια. Σκεφτήκαμε ότι το σκάψιμο της βάσης από έναν τυχαίο κρατήρα θα ήταν δαπανηρό καθώς και εξαιρετικά αναποτελεσματικό, οπότε επιλέξαμε την "Τρύπα", καθώς εκτιμάται ότι διακλαδίζεται στα πλάγια, δίνοντάς μας άφθονο χώρο για να χτίσουμε μια βάση. Πέρα από αυτό, το Marius Hills χαρακτηρίζεται από την ηφαιστειακή του προέλευση και μια βάση εκεί θα μπορούσε να βοηθήσει στη μελέτη της εσωτερικής δραστηριότητας της Σελήνης. Η τοποθεσία του φεγγαριού έχει επιλεγεί με το χέρι για να εξασφαλίσει τις πιο σταθερές θερμοκρασίες, Η όλη βάση είναι προστατευμένη από την ακτινοβολία του ήλιου 24 ώρες το 24ωρο, λόγω της θέσης της μέσα σε μια σπηλιά.

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

Η διαδικασία κατασκευής της σεληνιακής βάσης είναι πολύπλοκη, ωστόσο, η κύρια σύνοψη είναι ότι είναι πλήρως αρθρωτή. Παρόμοια με τον τρόπο με τον οποίο κατασκευάστηκε ο ISS, ολόκληρες μονάδες της βάσης θα μεταφέρονται στο φεγγάρι από τη γη κάνοντας χρήση επαναχρησιμοποιήσιμων πυραύλων, όπως αυτός που προτείνει η spaceX. Οι επιμέρους μονάδες θα συναρμολογούνταν στη συνέχεια από αστροναύτες ή ρομπότ. Η συναρμολόγηση θα ήταν εξαιρετικά απλή, καθώς η μόνη απαραίτητη διαδικασία είναι η σύνδεση των μονάδων μέσω των αεροθυρίδων. Αυτό είναι όλο. Από τη στιγμή που θα συνδεθούν και θα βρίσκονται υπό πίεση, θα λειτουργούν σαν μια ενιαία μονάδα. Αυτή η διαδικασία θα χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή του συνόλου του σταθμού, εκτός από 4 κτίρια. Τους δύο θερμοπυρηνικούς αντιδραστήρες, το κτίριο επεξεργασίας οξυγόνου και το κτίριο επεξεργασίας/αποθήκευσης νερού. Αυτές οι προαναφερθείσες κατασκευές θα μεταφέρονταν στο σύνολό τους από τη γη και αργότερα θα γαντζώνονταν στη βάση από τους αστροναύτες.

Η σεληνιακή βάση προσφέρει μια πληθώρα εγκαταστάσεων που διευκολύνουν τη ζωή των αστροναυτών, ενώ ταυτόχρονα παρέχει νέα πεδία για εξερεύνηση και ανάπτυξη. Τέτοιες εγκαταστάσεις περιλαμβάνουν γυμναστήριο, καθώς και βιολογική φάρμα με καλλιέργειες αλλά και ψάρια. Η μονάδα διαχείρισης των ρομπότ βρίσκεται στο πάνω μέρος της βάσης, στην επιφάνεια της οποίας μπορούμε να δούμε μια ρομποτική αλυσίδα που διαχειρίζεται τη μεταφορά των ρομπότ. Άλλες ενότητες περιλαμβάνουν μια πλήρως εξοπλισμένη κουζίνα με καθιστικό. Συστήματα εξαερισμού. Ένας μεταλλικός ανελκυστήρας και ένας μικρός εσωτερικός χώρος διαβίωσης με δέντρα και νερό για άνεση.

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

Η κατασκευή μιας βάσης υπόγεια ή σε μια σπηλιά όπως η "Τρύπα" θα προσέφερε προστασία από την επιθετική ακτινοβολία που θα δέχονταν οι αστροναύτες σε μια βάση στη Σελήνη, καθώς και από αυτό,
μια υπόγεια βάση θα ήταν ασφαλής από τα διαστημικά συντρίμμια ή τις προσκρούσεις μετεωριτών. Για τον έλεγχο της πίεσης και του οξυγόνου, χωρίσαμε όλα τα δωμάτια και τα πιέσαμε ξεχωριστά, έτσι ώστε αν υπήρχε πρόβλημα σε ένα δωμάτιο, κλείνοντάς το, η υπόλοιπη βάση θα ήταν ασφαλής και οι αστροναύτες θα είχαν χρόνο να προετοιμάσουν τις στολές τους και να επιδιορθώσουν το πρόβλημα. Τέλος, για να διατηρήσουμε τη βάση ασφαλή και συνδεδεμένη, την έχουμε εφοδιάσει με αρκετούς αντιδραστήρες και ηλιακούς συλλέκτες, ώστε σε περίπτωση δυσλειτουργίας να υπάρχει ξεχωριστή πηγή ενέργειας.

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

Ακόμη και αν μέθοδοι όπως η παροχή νερού από τη γη μπορεί να είναι βιώσιμες, η χρήση μιας τοπικής πηγής στο φεγγάρι είναι απαραίτητη. Ίσως το καλύτερο στοίχημα της ανθρωπότητας αυτή τη στιγμή είναι να χρησιμοποιήσει θερμαινόμενα τρυπάνια ή οποιοδήποτε είδος θερμικής εξόρυξης για να εξορύξει το παγωμένο νερό που είναι παγιδευμένο στους πόλους της σελήνης. Αυτό είναι που θα χρησιμοποιούσαμε στη βάση μας, με γεωτρητικό εξοπλισμό προσαρτημένο στα ρόβερ. Ωστόσο, μπορεί να προκύψουν εναλλακτικές πηγές καθώς θα γνωρίζουμε περισσότερα για τη σεληνιακή επιφάνεια. Ίσως μέθοδοι όπως το κοσκίνισμα μέσα από τις σκιές του φεγγαριού για μικροσκοπικό πάγο.
Η ηλεκτρόλυση θα χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή νερού μετά τη διάνοιξη του πάγου, παράγοντας υδρογόνο (ένα ισχυρό καύσιμο πυραύλων) ως υποπροϊόν.

Στη βάση υπάρχει ένας καθορισμένος χώρος τόσο για την καλλιέργεια τροφίμων όπως πατάτες, πλούσιες σε υδατάνθρακες, όσο και για φακές που έχουν αμινοξέα. Όλα τα απόβλητα που παράγονται από τους αστροναύτες θα μετατρέπονται σε κομπόστ για το αγρόκτημα. Για να συμπληρωθεί μια ολοκληρωμένη διατροφή, υπάρχει ένα μαραφέτι εκτροφής ψαριών που έχει σχεδιαστεί για καταφύγια καταστροφής στη γη και προσομοιώνει τον κύκλο ζωής των ψαριών για να παράγει φρέσκο κρέας ψαριών χωρίς να καταναλώνεται πολύ νερό και τροφή για ψάρια. Όλα αυτά μαζί, καθώς και οι αποστολές αναπλήρωσης που αποστέλλονται από τη γη, θα μπορούσαν να θρέψουν έως και 18 αστροναύτες.

Υπάρχουν διάφορες γεννήτριες που είναι κατανεμημένες για την τροφοδοσία των διαφόρων τμημάτων της βάσης. Μία τροφοδοτεί τα εξωτερικά τμήματα, όπως το εργαστήριο, οι πόρτες αποσυμπίεσης και τα οχήματα, μία άλλη για τον ανελκυστήρα και μία άλλη για τους χώρους διαβίωσης. Ο τρόπος με τον οποίο λειτουργούν οι γεννήτριες είναι με πυρηνική σύντηξη, συνδυάζοντας ήλιο 3 σε κλειστό θάλαμο με δευτέριο (ισότοπο υδρογόνου). Πρόκειται για αυτό που ονομάζεται ανευτρονική αντίδραση (παράγεται ενέργεια χωρίς την παραγωγή νετρονίων). Ο αντιδραστήρας θα χρησιμοποιήσει τη θερμότητα που παράγεται σε αυτή την αντίδραση για να τροφοδοτήσει μια μικρή τουρμπίνα και να δημιουργήσει ηλεκτρική ενέργεια. Ως εφεδρική λύση, διαθέτουμε την τεχνολογία για την καύση υδρογόνου που παράγεται από ηλεκτρόλυση και τη χρήση του για την παραγωγή ενέργειας.

Η σεληνιακή σκόνη, ευρύτερα γνωστή ως "Regolite" διαθέτει μεταξύ 40 και 45% οξυγόνου, το οποίο μπορεί να εξαχθεί μέσω ηλεκτρόλυσης. Τα άλατα στο εσωτερικό του ρεγκόλιθου λιώνουν καθώς θερμαίνονται στους 950C μέσα σε ένα μεταλλικό δοχείο. Στο εν λόγω δοχείο χρησιμοποιείται ως ηλεκτρολύτης άλας χλωρίου-νατρίου. Το οξυγόνο φεύγει από τον ρεγκόλιθο και φτάνει σε μια άνοδο όπου μπορεί να γίνει η εξαγωγή του. Το οξυγόνο μπορεί να χρησιμοποιηθεί είτε ως καύσιμο πυραύλων είτε για σκοπούς αναπνοής, παράγονται επίσης άλλα μεταλλικά κράματα που μπορούν να έχουν πληθώρα χρήσεων.

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

Ο ψυχικός στόχος της βάσης είναι να ερευνήσει τα βάθη του κρατήρα, να ανακτήσει δείγματα και πετρώματα και να μελετήσει τη γεωλογική δραστηριότητα στο φεγγάρι, καθώς πρόκειται για μια ηφαιστειακή περιοχή. Οι επιστήμονες θα την κατοικούν όλο το χρόνο για να προσπαθήσουν να χρησιμοποιήσουν τη βάση στο μέγιστο των δυνατοτήτων της και να συγκεντρώσουν όσο το δυνατόν περισσότερες πληροφορίες για το φεγγάρι, καθώς και να διεξάγουν αμέτρητα πειράματα μέσα και γύρω από τον κρατήρα. Η βάση αυτή θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως προσομοίωση για συνθήκες χαμηλής βαρύτητας και για να δοκιμαστεί ο τρόπος με τον οποίο οι άνθρωποι θα μπορούσαν να προσαρμοστούν σε έναν νέο πλανήτη. Η "Τρύπα" προσφέρει ένα σωρό διαφορετικές συνθήκες ανάλογα με το βάθος στο οποίο διεξάγεται ένα πείραμα και το αν είναι σε επαφή με το φως του ήλιου ή όχι.

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

Το γεγονός ότι η βάση είναι πλήρως αυτάρκης, σημαίνει ότι οι αποστολές που λαμβάνουν χώρα σε αυτήν μπορούν να διαρκέσουν μήνες ή ακόμα και ένα χρόνο χωρίς να χρειάζεται αποστολή ανεφοδιασμού με πόρους ή τρόφιμα. Η μεγάλη διάρκεια των αποστολών σημαίνει ότι οι μέρες θα είναι λιγότερο γεμάτες για τους αστροναύτες. Μια ημέρα θα είχε ως εξής:

7 π.μ.: Ξεκινήστε τη ρουτίνα αφύπνισης. Δηλαδή, πηγαίνετε στα αποδυτήρια, πάρτε τα ρούχα, απολυμάνετε τις τουαλέτες και ελέγξτε τα ζωτικά συστήματα της βάσης, τον αέρα, το νερό, την πίεση και αναφέρετε στα κεντρικά.

8:30 π.μ.: Αφού όλοι είναι έτοιμοι, θα γίνει μια ενημερωτική συνάντηση για να καθοριστούν οι εργασίες που πρόκειται να εκτελεστούν εκείνη την ημέρα, οι οποίες μπορεί να ποικίλλουν μεταξύ προγραμματισμού των ρόβερ, καθαρισμού της βάσης, περιπάτου στο εξωτερικό, λήψης δειγμάτων, προετοιμασίας του φαγητού, εργαστηριακής εργασίας και επίβλεψης της παραγωγής ενέργειας και νερού. Κάποιοι από το πλήρωμα θα έχουν το πρωί ρεπό και θα μπορούν να πάνε στον χώρο αναψυχής, στο γυμναστήριο ή στον εσωτερικό "κήπο" και τη λίμνη.

9 π.μ.: Πρώτο μέρος των πρωινών εργασιών

11:30 π.μ: Για πρωινό, όλοι θα συγκεντρωθούν στην καντίνα. Μέχρι τότε, το τμήμα του πληρώματος που είχε φροντίσει για το φαγητό και τις καλλιέργειες θα έπρεπε να έχει έτοιμο το γεύμα για όλους.

12 π.μ. Δεύτερη ενημέρωση, οι αστροναύτες καταγράφουν τι έκαναν στο πρώτο μισό του πρωινού και έχουν άλλη μια ενημέρωση για το δεύτερο μέρος.

12:30 π.μ.: Δεύτερο μέρος των πρωινών εργασιών

2:30μμ: Τα γεύματα ετοιμάζονται και πάλι από το πλήρωμα φαγητού.

 

3:30μμ: Πρώτο μέρος των απογευματινών εργασιών.

 

5:30μμ: Μετά τη 2ωρη βάρδια το συνεργείο εναλλάσσεται και διασφαλίζει ότι η εργασία έχει γίνει αποτελεσματικά και σωστά.

 

6:30μμ. Όλο το πλήρωμα πηγαίνει τώρα στο γυμναστήριο για 30 λεπτά, για να ελαχιστοποιήσει την επίδραση της μικροβαρύτητας και να παραμείνει σε φόρμα

 

7:00μμ. Το πλήρωμα φαγητού θα ετοιμάσει το δείπνο και οι υπόλοιποι θα επιβλέπουν την παραγωγή αέρα ή θα υποβάλουν μια μικρή αναφορά της ημέρας με τη γη.

 

8:00μμ. Τα μέλη του πληρώματος βάρδιας εναλλάσσονται και η υπόλοιπη ομάδα διαχειρίζεται τα απόβλητα της ημέρας.

8:30μμ. Τώρα το πλήρωμα μπορεί να χρησιμοποιήσει το γυμναστήριο, να κοιμηθεί νωρίς, να διαβάσει, να επικοινωνήσει με τις οικογένειές του ή να μείνει στο σαλόνι μέχρι να σβήσουν τα φώτα.



← Όλα τα έργα