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: I.E.S. LOS CASTILLOS
I.E.S. LOS CASTILLOS ALCORCÓN (ΜΑΔΡΊΤΗ) Ισπανία 16, 15
Εξωτερικός θεατής για 3d έργο
Περιγραφή του έργου
Το Moon Camp μας είναι μια επεκτάσιμη βάση, σχεδιασμένη να διευρύνεται καθώς αυξάνεται το πλήρωμα ή μεγαλώνουν τα οικοσυστήματα στο θερμοκήπιο. Το νερό είναι ο κρίσιμος πόρος για τον ανθρώπινο βιότοπό μας, έτσι ο καταυλισμός έχει εγκατασταθεί δίπλα σε έναν μικρό κρατήρα όπου υπάρχει πάγος νερού λόγω των μόνιμων σκιερών περιοχών στο εσωτερικό του. Ο πάγος νερού θα εξαχθεί και θα μετατραπεί σε υγρό από αυτές τις σκοτεινές ζώνες με μια ελεγχόμενη διαδικασία εξάχνωσης. Ο οικισμός χωρίζεται σε διαφορετικές ενότητες, η καθεμία με το δικό της σκοπό, σχεδιασμό και υλικά, και τα σχέδια αυτά βασίζονται σε τρεις διαφορετικές δομές: Πρώτον, μια αναδιπλούμενη δομή για το θερμοκήπιο, η οποία καθιστά δυνατή τη μηχανική αλλαγή των διαστάσεών του ώστε να φιλοξενεί οικοσυστήματα διαφορετικού μεγέθους. Δεύτερον, φουσκωτά ενδιαιτήματα για τους χώρους διαβίωσης, την αποθήκη, την τραπεζαρία ή το γυμναστήριο που μπορούν να φουσκώσουν επί τόπου για να έχουν επαρκή όγκο για το πλήρωμα. Τρίτον, άκαμπτες δομές για τη μονάδα ισχύος, την πλατφόρμα του διαστημοπλοίου ή τις δεξαμενές οξυγόνου. Θεωρούμε το θερμοκήπιο ως την κεντρική μονάδα, μια πτυσσόμενη δομή τριών θόλων που τοποθετείται στο κέντρο, με τρία διαφορετικά περιβάλλοντα που παρέχουν οξυγόνο και διοξείδιο του άνθρακα μέσω της φωτοσύνθεσης των φυτών, τροφή μέσω της υδατοκαλλιέργειας και παγκόσμια ρύθμιση της θερμοκρασίας. Αυτή η κεντρική μονάδα συνδέει τις άλλες μονάδες μέσω αναδιπλούμενων διαδρόμων. Η ενέργεια λαμβάνεται μέσω ηλιακών συλλεκτών που κατανέμονται σε όλη την επιφάνεια του στρατοπέδου, ο χώρος που προορίζεται για το σκοπό αυτό είναι αρκετά μεγάλος λόγω της ευρείας γωνίας πρόσπτωσης των ηλιακών ακτίνων στην επιφάνεια, έτσι ώστε οι ηλιακές ακτίνες να είναι ελάχιστα ενεργητικές και να απαιτούνται πολλοί συλλέκτες για την παραγωγή μιας λογικής ποσότητας ενέργειας. Μια μονάδα ανακύκλωσης βοηθά τους αστροναύτες να λαμβάνουν νερό και άζωτο από τα ούρα και τα κόπρανά τους. |
|||
Πού θέλετε να χτίσετε το Moon Camp σας;
Η κατασκήνωσή μας στη Σελήνη βρίσκεται στα βόρεια του κρατήρα Ibn Bajja, περίπου 200 χιλιόμετρα από το νότιο πόλο, όπου οι θερμοκρασίες δεν είναι τόσο ακραίες λόγω της υψηλότερης γωνίας πρόσπτωσης των ηλιακών ακτίνων. Η κορυφογραμμή του Ibn Bajja είναι σχεδόν συνεχώς φωτιζόμενο, ένα πλεονέκτημα για τον φωτισμό της βάσης και την τοποθέτηση ηλιακών συλλεκτών για την τροφοδοσία του εξοπλισμού. Με τον ίδιο τρόπο, ο πάγος του νερού συγκεντρώνεται σε μόνιμα σκιασμένες περιοχές στους πυθμένες στο εσωτερικό του κρατήρα. Το μέγεθος του κρατήρα, με βάθος περίπου 2000 m, είναι επαρκές για την εξαγωγή πάγου νερού από σκιερές περιοχές στο εσωτερικό του, μετατρέποντάς τον σε υγρό νερό με ελεγχόμενη εξάχνωση μέσω αγωγών. Μετά την εξαγωγή, πραγματοποιείται διαδικασία ηλεκτρόλυσης προκειμένου να ληφθεί οξυγόνο για την αναπνοή και υδρογόνο ως καύσιμο για το λεωφορείο. Στην κορυφογραμμή του κρατήρα, σε ύψος 450 μέτρων, οι επικοινωνίες με τη Γη είναι επαρκείς, δεν χρειάζεται πρόσθετος δορυφόρος όπως στη σκοτεινή πλευρά της Σελήνης.
Πώς σκοπεύετε να χτίσετε το Moon Camp σας; Περιγράψτε τις τεχνικές και τα υλικά που θα χρησιμοποιήσετε.
Για την κατασκευή του στρατοπέδου, στέλνουμε αρθρωτά μέρη που συναρμολογούνται και φουσκώνουν επί τόπου, δημιουργώντας τις διάφορες δομές. Πρέπει να χρησιμοποιούμε όσο το δυνατόν λιγότερο χώρο, προκειμένου να εξοικονομήσουμε ενέργεια για την ψύξη των χώρων και να εκτελέσουμε αποδοτικές Πίεση . Συνδεδεμένες με την κεντρική μονάδα μέσω εύκαμπτων διαδρόμων, υπάρχουν άκαμπτες κατασκευές όπως η μονάδα πολεμικού σπιτιού, ο εκτοξευτής λεωφορείων ή ο σταθμός παραγωγής ενέργειας. Όλες οι άλλες μονάδες, όπως οι χώροι διαβίωσης, το γυμναστήριο και η αίθουσα επικοινωνιών, είναι φουσκωτά ενδιαιτήματα. Οι ενδιαιτήματά τους επεκτείνονται προς τα έξω δημιουργώντας μόνο τον απαραίτητο χώρο για το πλήρωμα, φιλοξενώντας τους αστροναύτες και τα όργανα στο εσωτερικό τους. Το σχήμα αυτών των μονάδων, αφού επεκταθούν, είναι κυλινδρικό ως αποτέλεσμα της διαφορετικής πίεσης μεταξύ του κενού εξωτερικά και της πίεσης εσωτερικά. Το υλικό για αυτές τις φουσκωτές κατασκευές είναι συνυφασμένα στρώματα kevlar και mylar. Το θερμοκήπιο είναι κατασκευασμένο με το σύστημα γεωδαιτικού θόλου της Hoberman, έτσι ώστε η δομή να επεκτείνεται καθώς τα οικοσυστήματα στο εσωτερικό του μεγαλώνουν. Αυτή η βασική μονάδα έχει σχεδιαστεί ως τριπλή θολωτή μονάδα που εφαρμόζει το θεώρημα της διπλής φυσαλίδας, προκειμένου να καλύψει το μέγιστο χώρο με το λιγότερο υλικό. Για την κάλυψη του εξωτερικού μέρους της μονάδας πυρήνα χρησιμοποιούμε πνευματικά πάνελ από ETFE (Αιθυλενοτετραφθοροαιθυλένιο) διαφανές και γεμάτη με νερό. Η βαρύτητα στη Σελήνη είναι το ένα έκτο της βαρύτητας στη Γη, οπότε το βάρος δεν αποτελεί κρίσιμο πρόβλημα για τη σταθερότητα της κατασκευής. Αυτός ο πυρήνας προστατεύεται από ένα διπλό στρώμα γραφενίου, προσδίδοντας αντοχή στη δομή. Το περιβάλλον στη Σελήνη είναι πολύ επικίνδυνο για τους αστροναύτες. Εξηγήστε πώς θα τους προστατεύσει η δική σας κατασκήνωση στη Σελήνη.
Οι κύριες απειλές θα ήταν οι ακραίες θερμοκρασίες, η ακτινοβολία που προέρχεται από το διάστημα και η πιθανότητα να χτυπηθεί από μικρομετεωρίτη. Η περιοχή όπου θα βρίσκεται η κατασκήνωση δεν έχει δραστικές αλλαγές θερμοκρασίας, αλλά για κάθε περίπτωση, μπορούμε να τροποποιήσουμε τη θερμοκρασία στο εσωτερικό των πτυσσόμενων ενδιαιτημάτων αλλάζοντας τον όγκο τους, καθώς η πίεση στο εσωτερικό είναι σταθερή και διανέμοντας θερμική ενέργεια σε όλη την κατασκήνωση. Για να καλύψουμε το εξωτερικό της κεντρικής μονάδας χρησιμοποιούμε ένα διπλό λεπτό στρώμα γραφενίου για να προστατεύσουμε από τις κρούσεις τα πάνελ πνευματικής κάλυψης από ETFE (Τετραφθοροαιθυλένιο αιθυλενίου) γεμάτη με νερό. Αυτό το νερό απορροφά την κοσμική ακτινοβολία και το διπλό στρώμα γραφενίου προστατεύει τη δομή από τις συγκρούσεις. Τα υλικά που χρησιμοποιούνται για τις φουσκωτές μονάδες, kevlar και mylar, αποφεύγουν την ακτινοβολία από το να επηρεάσει το πλήρωμα. Τα στρώματα των φουσκωτών ενδιαιτημάτων είναι κατασκευασμένα από ανθεκτικά υλικά όπως kevlar και mylar, έτσι ώστε οι διάφορες φουσκωτές μονάδες του στρατοπέδου να προστατεύονται από την ακτινοβολία και τους μικρομετεωρίτες. Εξηγήστε πώς η σεληνιακή κατασκήνωσή σας θα παρέχει στους αστροναύτες:
|
|||
Νερό
|
Τρόφιμα
|
Ηλεκτρική ενέργεια
|
Air
|
Όπως έχει ήδη αναφερθεί, αποφασίσαμε να πάρουμε τον πάγο του νερού από τους πυθμένες στο εσωτερικό του κρατήρα χρησιμοποιώντας έναν αγωγό που εκτελεί μια ελεγχόμενη διαδικασία εξάχνωσης. |
Όπως προαναφέρθηκε, θα κατασκευαστεί μια μονάδα θερμοκηπίου, προκειμένου να καλλιεργηθούν τρόφιμα για τους κατοίκους της βάσης. Η ιδέα είναι να χωριστούν οι καλλιέργειες στα διάφορα τμήματα μέσα στο θερμοκήπιο, ανάλογα με το νερό που χρειάζονται για την ανάπτυξή τους. |
Ως ανανεώσιμη πηγή ενέργειας θα έχουμε το ηλιακό φως, το οποίο θα λαμβάνουμε χάρη στους ηλιακούς συλλέκτες που θα τοποθετήσουμε κοντά στον καταυλισμό, για να τον τροφοδοτούμε με ενέργεια. |
Ένα ορισμένο ποσοστό του νερού του στρατοπέδου θα προορίζεται για το εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας, όπου θα επεξεργάζεται και μέσω μιας διαδικασίας ηλεκτρόλυσης θα μετατρέπεται για να τροφοδοτεί το στρατόπεδο με οξυγόνο. |
Εξηγήστε ποιος θα είναι ο κύριος σκοπός της σεληνιακής κατασκήνωσής σας (για παράδειγμα: εμπορικοί, επιστημονικοί ή/και τουριστικοί σκοποί).
Ο κύριος σκοπός του έργου μας είναι να κατασκευάσουμε ένα σεληνιακό στρατόπεδο σχεδιασμένο να είναι ένα φυλάκιο επιστημονικής ανάπτυξης και εξερεύνησης, όπου το πλήρωμα θα μπορεί να εξερευνά και να ερευνά από ένα ασφαλές μέρος που θα του παρέχει όλα όσα χρειάζεται. |
|||
Περιγράψτε μια μέρα στη Σελήνη για το πλήρωμα αστροναυτών του Moon Camp.
Η οργάνωση είναι θεμελιώδης για να διατηρηθεί το πλήρωμα στη ζωή, οπότε οι ημερολογιακές εργασίες που σχετίζονται με τον έλεγχο πρέπει να είναι οργανωμένες για να διατηρηθεί η ασφάλεια. Πρώτον, είναι απαραίτητο να ελεγχθεί η πίεση στο εσωτερικό των ενδιαιτημάτων, εάν υπάρξει απώλεια πίεσης επειδή ο αέρας βγαίνει από τα ενδιαιτήματα, οι άνθρωποι μπορούν να πεθάνουν μέσα σε λίγα λεπτά. Μια άλλη σημαντική διαδικασία που πρέπει να φροντίζετε είναι η ηλεκτρόλυση, επειδή αυτή η διαδικασία παράγει οξυγόνο που συμπληρώνει το οξυγόνο που προέρχεται από τα φυτά στο θερμοκήπιο. Όσον αφορά την ενέργεια, αν και μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε μπαταρίες κατά τη διάρκεια μιας σύντομης χρονικής περιόδου, οι ηλιακοί συλλέκτες είναι σημαντικοί για την παραγωγή ενέργειας για την τροφοδοσία του εξοπλισμού και τη λειτουργία των αντλιών πίεσης. Το πλήρωμα θα χωριστεί σε βάρδιες για τον έλεγχο όλων των προηγούμενων πτυχών, θα πρέπει να υπάρχει νυχτερινή βάρδια ώστε κάποιος να είναι ξύπνιος σε περίπτωση που υπάρξει βλάβη ή πρόβλημα στο σύστημα και πρέπει να επισκευαστεί. Στη συνέχεια, θα ακολουθήσει η ημερήσια βάρδια, κατά την οποία ο καθένας θα έχει διαφορετική εργασία σε διαφορετικά τμήματα της κατασκήνωσης. Κάθε βάρδια θα έχει διαλείμματα για να φάει και να αλληλεπιδράσει με τους άλλους κατοίκους της κατασκήνωσης στους κοινόχρηστους χώρους, να χαλαρώσει ή να χρησιμοποιήσει το γυμναστήριο για παράδειγμα, χωρίς να ξεχνά τις ώρες ύπνου. |