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: IESS FOR SPACE

ΕΥΡΩΠΑΪΚΌ ΛΎΚΕΙΟ I.E.S.S.  Reggio Emilia (RE)    Ιταλία 17

Εξωτερικός θεατής για 3d έργο

Περιγραφή του έργου

Το πρόγραμμα *PHILOL-HOUSE* διαθέτει προηγμένες τεχνολογίες που θα βοηθήσουν τους αστροναύτες να δημιουργήσουν το καλύτερο περιβάλλον για να ζήσουν και να διεξάγουν επιστημονικές έρευνες υψηλού επιπέδου.
Η ομάδα μας θα συμμετάσχει στη μελέτη του σεληνιακού περιβάλλοντος, καθώς και σε μια βαθιά ανάλυση της σύστασης του εδάφους και της πρόσπτωσης του φωτός. Επιπλέον, η αποστολή μας θα επικεντρωθεί σε έρευνες σχετικά με τη διαθεσιμότητα νερού, τα αποθέματα νερού και τις περιβαλλοντικές θερμοκρασίες. Επιπλέον, θα μελετήσουμε την ανάπτυξη αυτού που θα γίνει ένας πραγματικός σεληνιακός οικισμός σχεδιασμένος να κατοικείται επ' αόριστον στο μέλλον.
Η βάση θα βρίσκεται κοντά στο Βόρειο Πόλο μέσα σε ένα σωλήνα λάβας στον κρατήρα Philolaus. Αυτή η στρατηγική θέση επιτρέπει στους αστροναύτες να εκμεταλλευτούν το ηλιακό φως (με ηλιακούς συλλέκτες και κυψέλες καυσίμων) και τα άφθονα αποθέματα νερού. Όντας υπόγεια, η βάση θα είναι επίσης σε θέση να προστατεύσει τους αστροναύτες μας από πολλούς κινδύνους- μεταξύ αυτών η βάση προσφέρει καταφύγιο από μετεωρίτες και ακτινοβολίες.
Ο οικισμός θα αποτελείται από τέσσερις κύριες κατασκευές, καθεμία από τις οποίες θα χωρίζεται σε δύο χώρους: ένα ανώτερο τμήμα που αντιστοιχεί σε χώρο διαβίωσης και ένα κατώτερο που χρησιμοποιείται ως αποθήκη.
Το σχέδιο *PHILOL-HOUSE* έχει μελετηθεί για να φιλοξενήσει αστροναύτες για μεγάλο χρονικό διάστημα, δημιουργώντας έναν αυτάρκη οικισμό που χρησιμοποιεί τοπικούς πόρους (όπως νερό, ρεγκόλιθο και ηλιακό φως) και τους ανακυκλώνει μειώνοντας τα τελικά απόβλητα.

Πού θέλετε να χτίσετε το Moon Camp σας;

Αποφασίσαμε να εγκατασταθούμε σε έναν σεληνιακό κρατήρα που ονομάζεται Φιλόλαος, 550 χιλιόμετρα μακριά από τον Βόρειο Πόλο (72°13′12″N 32°52′48″W), στο εσωτερικό του οποίου υπάρχει ένας σχηματισμός σωλήνων λάβας (15-30 μέτρα).
Ο σωλήνας λάβας θα προστατεύει τους αστροναύτες από τις τρεις κύριες απειλές του σεληνιακού περιβάλλοντος: ακτινοβολίες, μετεωρίτες και θερμοκρασιακές εξάρσεις. Εφόσον έχουμε βρει καταφύγιο κάτω από το έδαφος, οι μετεωρίτες και οι ακτινοβολίες θα αποτελέσουν δευτερεύον πρόβλημα. Η υπόγεια εγκατάσταση μειώνει επίσης δραστικά το εξωτερικό θερμοκρασιακό εύρος: μέσα στο σωλήνα λάβας, η μέση θερμοκρασία είναι περίπου -4 F (-20 C).
Ο κρατήρας Φιλόλαος είναι η καλύτερη επιλογή λόγω της θέσης του: βρίσκεται κοντά στον Πόλο, πράγμα που σημαίνει ότι υπάρχει μεγάλη ποσότητα νερού, καθώς και έκθεση στο ηλιακό φως, το οποίο εδώ είναι πολύ μεγαλύτερο από ό,τι σε άλλα μέρη του πλανήτη.

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

Πρώτα απ' όλα, ένα ρόβερ και ένα διαστημικό καροτσάκι, τρισδιάστατοι εκτυπωτές και κομμάτια αλουμινίου θα σταλούν στο φεγγάρι με πύραυλο, προκειμένου να ξεκινήσει η κατασκευή του στρατοπέδου και του εξοπλισμού πριν από την άφιξη των αστροναυτών.
Η βάση μας αποτελείται από τέσσερις αυτοδιογκούμενες κατασκευές που προσαρμόζονται στη μορφολογία του υπόγειου περιβάλλοντος- επιπλέον, κάθε "δωμάτιο" χωρίζεται οριζόντια από μια πλάκα αλουμινίου: στο πάνω μέρος υπάρχουν οι κατοικήσιμοι χώροι, ενώ στον κάτω χώρο συγκεντρώνονται πολλά εργαλεία (συμπεριλαμβανομένου ενός οχήματος, συσκευών για την ανακύκλωση οργανικών τροφίμων και ενός καθαριστή νερού, δοχείων για τρόφιμα, νερό, υδρογόνο και οξυγόνο, ιατρικών εξαρτημάτων, κυψελών καυσίμου και συσκευών ηλεκτρόλυσης τόσο για την εξαγωγή νερού όσο και Ο2 από τον ρεγολίθ).
Μια ράμπα χρησιμοποιείται για να επιτρέψει στο όχημα να εισέλθει στο εσωτερικό του κρατήρα, ενώ κάθε χώρος διαβίωσης διαθέτει ένα πέρασμα για να φτάσει στο τμήμα κάτω από τα κατοικήσιμα δωμάτια όπου περιέχονται τα διάφορα εργαλεία- επιπλέον, κάθε δωμάτιο συνδέεται με το επόμενο με ένα πέρασμα μέσα από τον τοίχο.
Στον καταυλισμό μας στο φεγγάρι υπάρχουν τέσσερις χώροι διαβίωσης: ο πρώτος είναι το θερμοκήπιο, το οποίο επιτρέπει στα φυτά να εκμεταλλεύονται το φως που έρχεται από έξω από τον κρατήρα για να τροφοδοτούν τα υδροπονικά συστήματα. Δεύτερον, υπάρχει το σπίτι των αστροναυτών που αποτελείται από μια κρεβατοκάμαρα, ένα μπάνιο, μια κουζίνα και ένα σαλόνι. Τρίτον, υπάρχει το εργαστήριο που χρησιμοποιείται για την επιστημονική έρευνα και, τέλος, ένα γυμναστήριο- τόσο στο γυμναστήριο όσο και στο εργαστήριο θα υπάρχουν κέντρα επικοινωνίας με τη Γη.

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

Τα υπόγεια καταλύματά μας θα επιτρέπουν στους αστροναύτες να προστατεύονται συνεχώς από την ακτινοβολία, αλλά και από μετεωρίτες και θερμικές μεταβολές. Σε περίπτωση που οι αστροναύτες εγκαταλείψουν το κατάλυμα, θα προστατεύονται από μια διαστημική στολή που θα παρέχει επαρκή προστασία για το διάστημα που θα βρίσκονται εκτός της βάσης.
Ωστόσο, το περιβάλλον στη Σελήνη μπορεί επίσης να βλάψει το σώμα του αστροναύτη, ο οποίος θα μπορεί να παραμένει υγιής και να παρακολουθείται συνεχώς χάρη στον εξοπλισμό γυμναστικής. Τέλος, εάν προκύψουν ψυχικά προβλήματα, υπάρχουν μέσα επικοινωνίας και ψυχολογικής βοήθειας που παρέχονται από τον έλεγχο του γήινου συστήματος.

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

Για τις πρώτες ημέρες στη Σελήνη, οι αστροναύτες θα επιβιώσουν χάρη σε κάποια αποθέματα νερού που θα μεταφερθούν από τη Γη. Στη συνέχεια, το νερό θα ληφθεί από τον σεληνιακό πόλο, όπου τα αποθέματα νερού είναι εξαιρετικά άφθονα. Οι αστροναύτες θα χρησιμοποιήσουν μη επανδρωμένα αεροσκάφη εξοπλισμένα με ανιχνευτές φωτός και απόστασης για να παρακολουθούν τη γεωλογία της επιφάνειας και γεωραντάρ για να αναζητήσουν νερό στο υπέδαφος και να καταλάβουν πού πρέπει να γίνουν εκσκαφές. Το νερό είναι κυρίως παγωμένο, αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο είναι απαραίτητη η χρήση θερμαινόμενων εργαλείων για την εξόρυξή του από το έδαφος. Μετά την εξόρυξη, το νερό θα μεταφερθεί (με τη μορφή πάγου) στη βάση μας στη Σελήνη χάρη στο ρόβερ- εδώ, θα καθαριστεί από τους ρύπους χρησιμοποιώντας ειδικούς καθαριστές.

Οι αστροναύτες θα τρώνε για πρώτη φορά τροφές που έχουν φέρει από τη Γη. Στη συνέχεια θα αρχίσουν να καλλιεργούν μικρολαχανικά (τα οποία αναπτύσσονται σε μόλις 15 ημέρες), όπως ντομάτες, μπρόκολο και λάχανο σαβαγιάρ- τα λαχανικά αυτά θα καλλιεργηθούν σε υδροπονικό θερμοκήπιο.
Οι αστροναύτες θα είναι σε θέση να καλλιεργήσουν κάποια άλλα λαχανικά, όπως σπανάκι, νεροκάρδαμο, ρόκα, ραπανάκια, σίκαλη, κινόα, σχοινόπρασο, μπιζέλια και πράσα, σε ένα εσωτερικό μέσο καλλιέργειας που αποτελείται από ρεγκόλιθο και οργανικά απόβλητα που χρησιμοποιούνται ως λίπασμα.
Ένα σημαντικό συμπλήρωμα στη διατροφή θα είναι τα φύκια σπιρουλίνα, που προέρχονται από τη Γη, με υψηλή θρεπτική αξία, τα οποία θα καλύψουν την έλλειψη βιταμινών Β και C.
Η ομάδα μας θα καλλιεργήσει πατάτες και γλυκοπατάτες για να καλύψει τις ανάγκες σε υδατάνθρακες. Θα τρώνε επίσης κάποια αποξηραμένη τροφή που στέλνεται από τη γη.
Η πρωτεΐνη που θα καταναλώνουν οι αστροναύτες θα δημιουργείται από έναν τρισδιάστατο εκτυπωτή από νήματα ζωικής πρωτεΐνης που θα μεταφέρονται από τη Γη.

Η ενέργεια χρησιμοποιείται άμεσα με τη χρήση οπτικών ινών (που φιλτράρονται κατάλληλα στην είσοδο) οι οποίες διοχετεύουν την ενέργεια του φωτός στους υπόγειους χώρους και αποθηκεύεται κατά τη διάρκεια της σεληνιακής ημέρας χάρη στους ηλιακούς συλλέκτες που είναι εγκατεστημένοι στον πόλο κοντά στη βάση μας. Κατά τη διάρκεια της σεληνιακής νύχτας η ενέργεια παρέχεται από τις κυψέλες καυσίμου που την είχαν προηγουμένως αποθηκεύσει κατά τη διάρκεια της ημέρας (συνδεόμενες με τους ηλιακούς συλλέκτες). Οι κυψέλες καυσίμου αποτελούν επίσης λύση σε περίπτωση σεληνιακής έκλειψης. Η ενέργεια αυτή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για πολλούς σκοπούς, για παράδειγμα για την τροφοδοσία λαμπτήρων LED. Επιπλέον, όσον αφορά τα συστήματα προώθησης και θέρμανσης, το υδρογόνο και το μεθάνιο θα είναι οι πηγές ενέργειάς μας: παίρνουμε υδρογόνο από την ηλεκτρόλυση του νερού (που παράγει επίσης οξυγόνο), ενώ παίρνουμε μεθάνιο από την κομποστοποίηση των οργανικών αποβλήτων- τα ανόργανα απόβλητα (πλαστικό και μέταλλα) ανακυκλώνονται μέσω ενός τρισδιάστατου εκτυπωτή.

Το οξυγόνο λαμβάνεται με δύο βασικούς τρόπους: πρώτον, μπορεί να εξαχθεί από τον ρεγολίθι- στην περίπτωση αυτή πρέπει να καθαριστεί μετά την εξαγωγή και στη συνέχεια να αποθηκευτεί σε ειδικά δοχεία. Παρόλο που ο ρεγόλιθος περιέχει μεγάλες ποσότητες οξυγόνου, για την ικανοποίηση σημαντικών αιτημάτων μπορεί επίσης να ληφθεί από την ηλεκτρόλυση του νερού. Χάρη σε αυτή την απλή διαδικασία, το νερό (προηγουμένως καθαρισμένο) παράγει οξυγόνο και υδρογόνο.
Το οξυγόνο που λαμβάνουμε από αυτές τις διεργασίες μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την επιβίωση των αστροναυτών και να γίνει αναπνεύσιμος αέρας στους χώρους διαβίωσης χάρη σε ειδικούς υγραντήρες.

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

Ο κύριος σκοπός της εξερεύνησής μας είναι επιστημονικός: πρώτον, πιστεύουμε ότι υπάρχει ανάγκη για περαιτέρω ανάλυση των περιβαλλοντικών σεληνιακών παραμέτρων (όπως το έδαφος, ο αέρας, το νερό και οι συνθήκες φωτός) και για την ανάπτυξη προηγμένων τεχνικών παραγωγής τροφίμων. Δεύτερον, η εγκατάσταση στο φεγγάρι θα δοκιμάσει και θα βελτιώσει τις ανθρώπινες προσαρμοστικές ικανότητες, οι οποίες θα μπορούσαν να είναι χρήσιμες για περαιτέρω μελλοντικές εγκαταστάσεις- τέλος, η ύπαρξη μιας βάσης στο φεγγάρι θα ήταν εξαιρετικά βολική ως ενδιάμεσο βήμα προς ακόμη πιο μακρινές τοποθεσίες, όπως ο Άρης, ο οποίος είναι ο μελλοντικός στόχος πολλών διαστημικών οργανισμών.

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

Οι αστροναύτες ξυπνούν μετά τον κανονικό 8ωρο ύπνο τους. Μόλις ξυπνήσουν παίρνουν πρωινό. Στη συνέχεια περνούν μια ώρα στο γυμναστήριο κάνοντας την καθημερινή τους προπόνηση, η οποία έχει προγραμματιστεί από ειδικούς για να διατηρηθεί η μυϊκή μάζα των αστροναυτών.
Μετά την προπόνηση, η διαχείριση του θερμοκηπίου ανατίθεται σε έναν αστροναύτη, ενώ το υπόλοιπο τμήμα του πληρώματος διεξάγει έρευνα στο εργαστήριο: η ομάδα θα μελετήσει τη βαρύτητα και τα αποτελέσματά της, όπως η απώλεια μάζας, αλλά και τις ακτινοβολίες, πώς να τις αντιμετωπίσει σωστά και πώς να τις εκμεταλλευτεί δυνητικά.
Μετά το πρωινό πρόγραμμα εργασίας, οι αστροναύτες γευματίζουν.
Το απόγευμα, οι αστροναύτες μπορεί να επιλύσουν τεχνικά προβλήματα που μπορεί να προκύψουν ή να βγουν έξω για δραστηριότητες εκτός βάσης και να εξερευνήσουν το περιβάλλον με το διαστημικό τους αμαξίδιο προκειμένου να συλλέξουν δεδομένα: να πάρουν δείγματα εδάφους, να καταγράψουν τη θερμοκρασία και τους ρυθμούς φωτισμού, να δοκιμάσουν τεχνολογία που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί στον Άρη, να αναλύσουν τη σύνθεση μετεωριτών και, τέλος, να κοιτάξουν το Σύμπαν χωρίς παρεμβολές ή ατμόσφαιρα. Εάν οι αστροναύτες αποφασίσουν να ταξιδέψουν μεγαλύτερες αποστάσεις, μπορούν να χρησιμοποιήσουν το ρόβερ που προηγουμένως έχει εξοπλιστεί με εργαστηριακά εργαλεία ή ένα μεγάλο τηλεσκόπιο, υπενθυμίζοντας να φέρουν μαζί τους προμήθειες αέρα.
Στο τέλος της ημέρας, το πλήρωμα αποθηκεύει τα δεδομένα που συνέλεξε και στη συνέχεια δημιουργεί μια σύνδεση με τη Γη για να αναφέρει και να εξηγήσει τις νέες ανακαλύψεις της ημέρας στο αρχηγείο. Θα μπορούσε να είναι μια ευκαιρία για να μιλήσετε με τους συγγενείς σας.
Μετά από άλλη μια προπόνηση, οι αστροναύτες δειπνούν και πέφτουν για ύπνο.



← Όλα τα έργα