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: Νέα ομάδα τεχνολογίας 7570

Technikum Νέα τεχνολογία  Zamość    Πολωνία 17, 16, 18, 19

Εξωτερικός θεατής για 3d έργο

Περιγραφή του έργου

Η βάση μας δημιουργήθηκε ως ένα παράλληλο έργο αρκετών μελών της ομάδας New Tech Team 7570 από το Zamość: Przemysław, Andrzej, Jakub, Wictoria και Bartłomiej. Πραγματοποιήσαμε την εργασία ανεξάρτητα για πάνω από 4 μήνες, με βάση δημόσια διαθέσιμες επιστημονικές μελέτες και δεδομένα. Η βάση μας έχει σχεδιαστεί ως μια ερευνητική εγκατάσταση πλήρους μεγέθους, κατοικήσιμη καθ' όλη τη διάρκεια του σεληνιακού κύκλου. Το έργο μας χαρακτηρίζεται από πλεονασμό, ασφάλεια και μεγάλη έμφαση στην άνεση και την παραγωγικότητα των αστροναυτών. Ο κύριος στόχος μας ήταν να δημιουργήσουμε ένα φιλικό περιβάλλον για τη ζωή και την εργασία, γι' αυτό και ομαδοποιήσαμε τα δωμάτια σε 3 τύπους: 

  • Κατοικίες και αναψυχή, 
  • Εργασία 
  • Λειτουργία υποστήριξης ζωής και αντικειμένων, 

Ολόκληρη η εγκατάσταση υποτίθεται ότι θα λειτουργεί από ένα ενιαίο ολοκληρωμένο σύστημα υπολογιστή που θα φροντίζει για τις παραμέτρους του σταθμού, τις αυτόματες λειτουργίες και την ασφάλεια. Οι διεπαφές για τη λειτουργία αυτού του συστήματος βρίσκονται δίπλα σε κάθε πόρτα σε όλη την εγκατάσταση. Προκειμένου σε περίπτωση βλάβης μιας από τις μονάδες να μην αποκοπεί ο δρόμος για την επόμενη, αποφασίσαμε την προαναφερθείσα εφεδρεία. Οι περισσότερες βασικές μονάδες μπορούν να προσεγγιστούν με τουλάχιστον δύο τρόπους. Η βάση διαθέτει επίσης δύο κύριες εξόδους και μία πρόσθετη έξοδο έκτακτης ανάγκης. Το έργο παρουσιάζει τελική κατασκευή της βάσης. Dλόγω της κάλυψης της εγκατάστασης με ρεγόλιθο μετά την ολοκλήρωση της κατασκευής, δεν θα είναι δυνατόν να εύκολα να το επεκτείνετε.  

Πού θέλετε να χτίσετε το Moon Camp σας;

Σχεδιάζουμε να χτίσει το μας βάση σε ένα από τα μικρο-κρατήρες στο νοτιοδυτικά  άκρη  του Shackleton  ΚρατήραςKratet Shackleton είναι γνωστό για το γεγονός που για το περισσότερα από το 80% του κάθε τροχιακή κύκλος του φεγγάριit είναι εκτεθειμένο στο φως του ήλιουΘερμοκρασία πλάτη είναι πολύ μικρότερο εκεί, και το περιβάλλον είναι a μικρό περισσότερα φιλικό προς τον άνθρωπο στο αυτό το σεβασμός. Στο προσθήκη, το  πρακτικό  σταθερή  έκθεση του το πλαγιές στο ηλιακή ακτινοβολία φτιάχνει it a πολύ ευνοϊκή τοποθεσία για το τροφοδοσία το σταθμός μέσω του φωτοβολταϊκά πάνελ. Με αντίθεση, το βάθος του κρατήρας  είναι εντελώς  κρυφό  από το ηλιακή ακτινοβολίαέτσι εκεί είναι πιθανώς πάγος σε επαρκείς ποσότητες για την κάλυψη των βασικών αναγκώνs. 

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

Εργαζόμενοι στη βάση μας, εμπνευστήκαμε από τη σχηματική απεικόνιση της κατασκευής του ISS. Βασιστήκαμε στη δομή της βάσης σε δύο βασικές ενότητες: τον σύνδεσμο και την κατάλληλη εργασία. module. Καθένα από αυτά μπορεί να κατασκευαστεί από ξεχωριστά, μικρότερα στοιχεία, γεγονός που θα διευκολύνει τη χρονοβόρα και δαπανηρή μεταφορά των μονάδων στις επιφάνειες της ασημένιας σφαίρας. Χωρίσαμε την κατασκευή της βάσης σε 4 στάδια: 

  • Το πρώτη φάση του κατασκευή θα να είναι μεταφέρθηκε με το βοήθεια του τηλεχειριζόμενο σεληνιακό οχήματα από το έδαφοςαυτοί θα έχουν στο προετοιμασία το έδαφος και υποδομή απαραίτητο για να ξεκινήσετε κατασκευή 
  • Το δεύτερο φάση θα επίσης να είναι μεταφέρθηκε out εξ αποστάσεως. Στο αυτό το στάδιοοχήματα θα έχουν στο προετοιμασία βασικό υποδομή όπου τα άτομα που είναι υπεύθυνα για τη διαδικασία κατασκευής θα μπορούν να παραμείνουν προσωρινά σε βάρδιες. 
  • Το τρίτο στάδιο είναι το μεγαλύτερο και περιλαμβάνει την κατασκευή του βάση συγκρότημα. Η διαδικασία αυτή θα είναι χρονοβόρα και θα απαιτήσει επιτόπιους ελέγχους από ανθρώπους. 
  • Μετά την ολοκλήρωση της κατασκευής του βάση, σκοπεύουμε να κάλυμμα με ένα παχύ στρώμα ρεγολίθου. Γι' αυτό η επιλογή των μικρο-κρατήρων στο δυτικό άκρο του Schackleton μας φαίνεται πολύ ευνοϊκό, καθένα από αυτά έχει βάθος περίπου 150 μέτρα και διάμετρο από 400 έως 500 μέτρα. Επιπλέον, η "σκάλα" τους" διάταξη σε σχέση με το άλλο θα επέτρεπε την εύκολη που καλύπτει το της βάσης με ρεγόλιθο. Τοποθετώντας το στο χαμηλότερο κρατήρας και σπρώχνοντας το υλικό από τις άκρες των παρακείμενων κρατήρων προς τα κάτω. 
Το περιβάλλον στη Σελήνη είναι πολύ επικίνδυνο για τους αστροναύτες. Εξηγήστε πώς θα τους προστατεύσει η δική σας κατασκήνωση στη Σελήνη.

Οι κύριες απειλές για την εγκατάσταση των αστροναυτών στο φεγγάρι είναι: Οι μικρομετεωρίτες και η κοσμική ακτινοβολία. Και οι τρεις κίνδυνοι μπορούν να αποφευχθούν σε κάποιο βαθμό με την κάλυψη της βάσης με ένα παχύ, πολλών μέτρων, στρώμα ρεγολίθου. Αυτό το στρώμα θα λειτουργήσει ως θερμική απομόνωση από τις συνθήκες της επιφάνειας. Προσθέτοντας σε αυτό τα συστήματα θέρμανσης στο εσωτερικό της βάσης, τα οποία θα ενεργοποιηθούν για το χρονικό διάστημα που το θέρετρο θα βρίσκεται ένατο μη φωτισμένο τμήμα του φεγγαριού, αυτό θα επιτρέψει ευνοϊκές συνθήκες εργασίας και ζωής για τους αστροναύτες. Το στρώμα του ρεγολίθου θα πρέπει επίσης να προστατεύει τους αστροναύτες από την ακτινοβολία, λειτουργώντας σαν ένα παχύ στρώμα σκυροδέματος. Προκειμένου να μειωθεί η πιθανότητα διείσδυσης της ακτινοβολίας στη βάση και η απώλεια θερμικής ενέργειας, τα τοιχώματα των μονάδων της βάσης θα είναι κατασκευασμένα από πολλά στρώματα ανοξείδωτου χάλυβα, από σκληρυμένο αλουμίνιο, kevlar, πολυμερή και υλικά, χρησιμοποιείται για θερμική μόνωση και θωράκιση από ακτινοβολία. 

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

Το νερό θα παραδίδεται στη βάση μαζί με το σεληνιακό ρεγολίθι από σεληνιακά οχήματα και άλλα αυτόνομα οχήματα. Οι παγοκρύσταλλοι που εξάγονται από τον ρεγολίθ θα απαιτούν διάφορα στάδια φιλτραρίσματος πριν καταναλωθούν. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο αποφασίσαμε να τους χρησιμοποιήσουμε ως ψυκτικό μέσο για τον αντιδραστήρα, ο οποίος αποτελεί μία από τις πηγές ενέργειας της βάσης. Ο πάγος, λαμβάνοντας θερμότητα από τον αντιδραστήρα, θα μετατραπεί σε υδρατμό που θα τροφοδοτεί τον στρόβιλο. Στη συνέχεια, το ζεστό νερό θα συνεχίσει να κατευθύνεται σε ένα ξεχωριστό κύκλωμα. Σε αυτό το κύκλωμα, που θα διατρέχει όλη τη βάση, θα δίνει θερμική ενέργεια στο εσωτερικό της βάσης, παρέχοντας έτσι κατάλληλες συνθήκες για τους κατοίκους της βάσης. Το σύστημα θέρμανσης, σε διάφορα σημεία θα περιλαμβάνει επίσης φίλτρα άνθρακα, καθαρίζοντας επιπλέον το νερό. Στο τέλος του κυκλώματος, ωστόσο, θα υπάρχει το τελευταίο στάδιο που θα είναι υπεύθυνο για την ανοργανοποίηση του νερού, ώστε να είναι κατάλληλο για κατανάλωση.

Φυτά όπως η ρόκα, οι ντομάτες, το νεροκάρδαμο, το ραπανάκι, η κινόα, το σχοινόπρασο, ο αρακάς, η σόγια και τα πράσα μπορούν να καλλιεργηθούν σε φεγγαρόχωμα. Η ρόκα, το νεροκάρδαμο και το ραπανάκι παράγουν επίσης σπόρους σε αυτό. Η σταδιακή λίπανση του εδάφους με τη βοήθεια φυσικού λιπάσματος που παράγεται από τους κατοίκους του σταθμού μπορεί να επιτρέψει, μακροπρόθεσμα, την καλλιέργεια άλλων φυτών και ενδεχομένως την απόκτηση σπόρων. Για την προστασία της καλλιέργειας από την ακτινοβολία, αυτή θα βρίσκεται σε δύο ενότητες, τοποθετημένες όπως και η υπόλοιπη βάση κάτω από ένα παχύ στρώμα ρεγολίθου. Επομένως, τα φυτά θα καλλιεργούνται υπό τεχνητό φως. Η καλλιέργεια θα ποτίζεται από ένα σύστημα καταιονιστήρων που θα αναρτώνται από την οροφή της μονάδας. Επιπλέον, μαζί με τους αστροναύτες, θα στέλνουν στους σταθμούς γονιμοποιημένο ιχθύα, από το οποίο θα μπορούν να εκτρέφουν επί τόπου ψάρια. Μία από τις μονάδες θα διαθέτει ένα ενυδρείο που προορίζεται για τον σκοπό αυτό.

Για να αυξήσουμε την ασφάλεια της βάσης, αποφασίσαμε να χρησιμοποιήσουμε δύο ανεξάρτητα συστήματα τροφοδοσίας. Η πρώτη και κύρια πηγή ενέργειας είναι, φυσικά, τα φωτοβολταϊκά πάνελ που είναι πολύ αποτελεσματικά σε αυτές τις συνθήκες. Αλλά για να εξασφαλίσουμε πλεονασμό και να διασφαλίσουμε την ασφάλεια, αποφασίσαμε να τοποθετήσουμε στη βάση μια πηγή ενέργειας έκτακτης ανάγκης με τη μορφή πυρηνικού αντιδραστήρα (με περιορισμένη ισχύ για να ελαχιστοποιήσουμε τον κίνδυνο ακτινοβολίας της βάσης και μιας καταστροφής). Σε περίπτωση βλάβης στην εγκατάσταση των φωτοβολταϊκών πάνελ, θα είναι δυνατή η προσωρινή αύξηση της ισχύος της γεννήτριας, ώστε να συμπληρώνουν προσωρινά τις ελλείψεις στην παροχή ενέργειας για τα στοιχεία που είναι στρατηγικά για τη λειτουργία της βάσης. Αυτό θα δώσει χρόνο στους κατοίκους της βάσης να επισκευάσουν την κατεστραμμένη εγκατάσταση, χωρίς να φοβούνται ότι θα χάσουν το ρεύμα και έτσι θα σταματήσουν οι εγκαταστάσεις υποστήριξης της ζωής στη βάση.

Οι δεξαμενές με το οξυγόνο και τα άλλα στοιχεία που συνθέτουν τον αέρα κατάλληλο για την ανθρώπινη αναπνοή θα πρέπει αρχικά να μεταφερθούν στη βάση από τη γη. Λόγω του γεγονότος ότι ο άνθρωπος κατά τη διαδικασία της αναπνοής καταναλώνει μόνο οξυγόνο και τα υπόλοιπα στοιχεία επιστρέφονται στην ατμόσφαιρα, θα είναι απαραίτητο να αναπληρώνεται μόνο το οξυγόνο. Μέρος του απαιτούμενου οξυγόνου θα αναπληρώνεται από τα φυτά, αλλά ένας μικρός αριθμός φυτών που καλλιεργούνται στο σταθμό δεν θα είναι σε θέση να αναπληρώνει το απόθεμα αυτού του στοιχείου σε συνεχή βάση. Ως εκ τούτου, μέρος του πόσιμου νερού που παράγεται για τη βάση θα υποβληθεί σε ηλεκτρόλυση. Μεγάλες ποσότητες οξυγόνου βρίσκονται επίσης στον ρεγολίθ με τη χρήση της κατάλληλης συσκευής, θα ήταν δυνατόν να διαχωριστούν επαρκείς ποσότητες αυτού του στοιχείου.

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

Η βάση θα είναι πρωτίστως ένα ερευνητικό κέντρο με στόχο τη μελέτη της δυνατότητας απόκτησης διαφόρων πρώτων υλών από το φεγγάρι και τη δυνατότητα χρήσης τους σε περαιτέρω εξερεύνηση του διαστήματος και σε εμπορικές εφαρμογές. Στην αρχή της ύπαρξής της, η εγκατάσταση θα δώσει ιδιαίτερη έμφαση στη διεξαγωγή ερευνών σχετικά με τη μαζική απόκτηση των συγκεκριμένων στοιχείων και χημικών ενώσεων από κοιτάσματα και ενώσεις που υπάρχουν στην επιφάνεια της σελήνης. 

  • Υδρογόνο (υγρό και αέριο), 
  • Oxygen (υγρό και αέριο), 
  • Μεθάνιο (υγρό και αέριο), 
  • Hel-3, 

Το υδρογόνο, το οξυγόνο και το μεθάνιο είναι τα κύρια συστατικά του καυσίμου πυραύλων CH4/LOX. Το υδρογόνο μπορεί να ληφθεί σε ίχνη από την ατμόσφαιρα και με ηλεκτρόλυση από σεληνιακό παγωμένο νερό. Το οξυγόνο μπορεί εύκολα να ληφθεί τόσο μέσω ηλεκτρόλυσης όσο και από το σεληνιακό ρεγολίθι. Θα ήταν επίσης ζωτικής σημασίας η απόκτηση του Ηλίου-3, το οποίο έχει ιδιότητες που είναι ιδιαίτερα επιθυμητές σε πολλές βιομηχανίες και οι πόροι του στη γη είναι πολύ περιορισμένοι. 

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

Ο καθημερινός κύκλος, μαζί με τα συστήματα υποστήριξης της ζωής στο σταθμό, θα υποστηρίζεται από τον υπολογιστή του σταθμού, οι διεπαφές του οποίου θα βρίσκονται στην αριστερή πλευρά κάθε πόρτας στο εσωτερικό του σταθμού. Tο σταθμός έχει σχεδιαστεί για να παρέχει άνετες συνθήκες εργασίας και διαβίωσης για 10 άτομα. Ο ημερήσιος κύκλος θα χωρίζεται σε τρία 8ωρα τμήματα. Οκτώ άτομα από το προσωπικό του σταθμού θα εργάζονται σύμφωνα με τον κύκλο που καθορίζεται από το σύστημα, ενώ δύο άλλη βάση κάτοικοι θα εργάζεται ενώ το υπόλοιπο πλήρωμα κοιμάται. Οι άνθρωποι που εργάζονται σε έναν εναλλακτικό ημερήσιο κύκλο θα ελέγχουν τις παραμέτρους του σταθμού, θα διατηρούν μια σύνδεση με τη γη. Μια τέτοια κατανομή θα διασφαλίσει ότι η βάση δεν θα μένει ποτέ χωρίς ανθρώπινη επίβλεψη και έτσι θα αυξηθεί η ασφάλεια των κατοίκων της. Κάθε εβδομάδα θα υπάρχει μια αλλαγή άτομα που εργάζονται στον εναλλακτικό ημερήσιο κύκλο. Οι κανονικοί καθημερινοί αστροναύτες θα ξεκινούν τη μέρα τους με την πρωινή τουαλέτα και το γεύμα, το οποίο θα τρώνε μαζί στην αίθουσα συνεδριάσεων. Θα έχουν στη διάθεσή τους μια ώρα για να το κάνουν αυτό από τη στιγμή που θα τους ξυπνήσει το σύστημα. Στη συνέχεια, οι 8 ώρες η βάρδια θα ξεκινήσει, με την ενημέρωση, δηλ. τον καταμερισμό των καθηκόντων και των εργασιών για μια δεδομένη ημέρα. Καθένας από τους υπαλλήλους της βάσης θα αναλάβει άλλα καθήκοντα και στοιχεία του σταθμού ανάλογα με την ειδικότητά του. Μετά το τέλος της 8ωρης βάρδιας, θα υπάρχει γεύμα, μετά το οποίο οι υπάλληλοι της βάσης θα έχουν περίπου 4,5 ώρες για τον εαυτό τους, κατά τη διάρκεια των οποίων θα μπορούν να συνδεθούν με τις οικογένειές τους, να χαλαρώσουν, να ελέγξουν τι συμβαίνει στο γη μέσω του Διαδικτύου κ.λπ. Οι επόμενες 2 ώρες θα αφιερωθούν στην προπόνηση στο γυμναστήριο, (η οποία λόγω της χαμηλής βαρύτητας θα είναι υποχρεωτική για τους κατοίκους της βάσης), καθώς και τη φροντίδα της υγιεινής και την κατανάλωση του επόμενου γεύματος. Οι τελευταίες 8 ώρες του ημερήσιου κύκλου θα αφιερωθούν φυσικά στον ύπνο. 



← Όλα τα έργα