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: Πρόγραμμα Orpheus

II Liceum Ogólnokształcące im. księżnej Anny z Sapiehów Jabłonowskiej w Białymstoku  Białystok    Πολωνία 16, 15

Εξωτερικός θεατής για 3d έργο

Περιγραφή του έργου

Η βάση Orpheus, που πήρε το όνομά της από τον γιο του Απόλλωνα, έχει σχεδιαστεί ως το επόμενο ορόσημο στην ανθρώπινη εξερεύνηση του διαστήματος. Η δημιουργία ενός μόνιμου φυλακίου στη Σελήνη θα αποτελούσε όχι μόνο ένα αξιοσημείωτο επίτευγμα, αλλά και μια ευκαιρία για μελλοντική επέκταση. Η βάση έχει σχεδιαστεί ειδικά για να συνυπάρχει με τον σταθμό Gateway, η παρουσία του οποίου στην τροχιά της Σελήνης θα αποδειχθεί εξαιρετικά χρήσιμη κατά τη λειτουργία της βάσης. Σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης, και τα δύο φυλάκια θα συνεργάζονταν για να εξασφαλίσουν την ασφάλεια των αστροναυτών και θα συνεργάζονταν στενά όσον αφορά την έρευνα και την υλικοτεχνική υποδομή. Ωστόσο, η βάση Orpheus δεν χρειάζεται να υπάρχει μόνο ως φυλάκιο. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί π.χ. ως σταθμός ανεφοδιασμού καυσίμων για μελλοντικές αποστολές. Η αρθρωτή δομή του σχεδιασμού δίνει στη βάση τις προϋποθέσεις για να επεκταθεί σε περαιτέρω επιστημονικούς κλάδους. Το πρόβλημα της επικοινωνίας από τον σεληνιακό βόρειο πόλο προς τη Γη θα μπορούσε να επιλυθεί με την τοποθέτηση δορυφόρων αναμετάδοσης σε χαμηλή σεληνιακή τροχιά.

Πού θέλετε να χτίσετε το Moon Camp σας;

Η τοποθεσία που επιλέξαμε για να χτίσουμε τον οικισμό μας στο φεγγάρι είναι κοντά στο βόρειο χείλος του κρατήρα Peary στον σεληνιακό βόρειο πόλο. Επιλέξαμε τη συγκεκριμένη τοποθεσία λόγω του σχεδόν συνεχούς φωτισμού της από τον ήλιο, ο οποίος θα διατηρήσει τη θερμοκρασία σχετικά σταθερή και θα βοηθήσει την αποικία να συντηρηθεί ενεργειακά με τη χρήση φωτοβολταϊκών μονάδων. Λαμβάνοντας υπόψη ότι ο οικισμός μας θα χτιστεί κοντά στο σεληνιακό βόρειο πόλο, οι φωτοβολταϊκές μονάδες θα τοποθετηθούν σε γωνία 90° για την αποτελεσματικότερη παραγωγή λόγω της χαμηλής κλίσης του άξονα περιστροφής της Σελήνης. Ένα πρόσθετο χαρακτηριστικό του σεληνιακού περιβάλλοντος κοντά στον κρατήρα Peary είναι ο ορεινός δακτύλιος γύρω από το χείλος, ο οποίος θα μπορούσε να διατεθεί για τη στέγαση των συστημάτων ραντάρ και επικοινωνίας. Λαμβάνοντας υπόψη το περιβάλλον κοντά στον κρατήρα, οι φωτοβολταϊκές μονάδες μας θα τοποθετηθούν στην κορυφή ενός βουνού, ώστε να μην καλύπτονται από άλλους βραχώδεις σχηματισμούς.

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

Η διαδικασία κατασκευής του στρατοπέδου θα χωριζόταν σε 5, προσεκτικά αιτιολογημένα και αναπτυγμένα βήματα. Το πρώτο θα περιελάμβανε την εξέταση και εξερεύνηση των πιθανών θέσεων κοντά στο βόρειο χείλος του κρατήρα Peary και τελικά την επιλογή της τελικής θέσης. Το δεύτερο στάδιο ανάπτυξης θα περιλάμβανε τη μεταφορά αρθρωτών ρόβερ εξοπλισμένων με εξοπλισμό διάτρησης και εξόρυξης, τα οποία θα άνοιγαν σήραγγες και τρύπες μεγέθους θόλου στο υπέδαφος. Κατά τη διάρκεια του τρίτου σταδίου, οι φουσκωτές κάψουλες θα εισέρχονταν στους θαλάμους και θα φουσκώνανε. Στη συνέχεια, τα τοιχώματα του θόλου θα ψεκάζονταν με διογκωτικό αφρό και θα επενδύονταν με πάνελ πολυαιθυλενίου υψηλής πυκνότητας. Στο δάπεδο, η επιφάνεια του φουσκωτού θόλου θα καλυπτόταν με τριγωνικά πάνελ αλουμινίου. Το τέταρτο στάδιο θα περιελάμβανε τη μεταφορά των αγροκτημάτων (τα οποία έχουν το κατάλληλο μέγεθος για να χωρέσουν στον πύραυλό μας), των εκτυπωτών 3D regolith, των μη εκτυπώσιμων υλικών και άλλου εξοπλισμού στη βάση. Στη συνέχεια, οι τρισδιάστατοι εκτυπωτές θα χρησιμοποιούσαν τον ρεγόλιθο για να κατασκευάσουν λιγότερο κρίσιμο εξοπλισμό και έπιπλα, όπως νεροχύτες, ντουλάπια ή τραπέζια. Το πέμπτο και τελευταίο στάδιο θα περιελάμβανε την άφιξη των ανθρώπων και την τελική τοποθέτηση διαφόρων συσκευών γύρω από τη βάση.

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

Κατά το σχεδιασμό του οικισμού, αποφασίσαμε ότι η ασφάλεια των αστροναυτών που θα επιβαίνουν σε αυτόν θα είναι η υπ' αριθμόν ένα προτεραιότητά μας. Κάναμε την επιλογή να χρησιμοποιήσουμε φωσφορικό γυαλί με πρόσμιξη CeO2 και Sb2O3, το οποίο παρουσιάζει τη δυνατότητα να μπλοκάρει έως και 61,9% ακτινοβολία γάμμα και 73,9% υπεριώδη ακτινοβολία. Αυτό θα μείωνε σημαντικά τον κίνδυνο εμφάνισης ασθενειών που σχετίζονται με την ακτινοβολία. Έχουμε επίσης λάβει υπόψη τις επιπτώσεις των ηλιακών καταιγίδων, οι οποίες θα αποτελούσαν μεγάλο κίνδυνο για τους αστροναύτες μας, τοποθετώντας τα κύρια διαμερίσματα του οικισμού μας 7 μέτρα κάτω από τη σεληνιακή επιφάνεια. Αυτό είναι υπεραρκετό για την πλήρη θωράκιση της βάσης από τις ηλιακές καταιγίδες και τους μικρούς μετεωρίτες. Αποφασίσαμε επίσης να κάνουμε τη βάση μας πλήρως αρθρωτή, πράγμα που σημαίνει ότι μια ενότητα θα μπορούσε να διαχωριστεί πλήρως σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης, για παράδειγμα το υπόγειο τμήμα θα μπορούσε να λειτουργήσει ανεξάρτητα σε περίπτωση βλάβης στο επίγειο τμήμα της βάσης.

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

Σε ένα περιβάλλον όπως αυτό της Σελήνης, η απόκτηση νερού δεν θα ήταν εύκολη υπόθεση. Ο κρίσιμος παράγοντας για την απόκτηση νερού είναι η τοποθεσία της βάσης. Πολλαπλές μελέτες δείχνουν ότι ο κρατήρας Peary είναι πολλά υποσχόμενος από την άποψη της προσβασιμότητας σε νερό. Η βάση Orpheus θα περιλαμβάνει ειδικά σχεδιασμένα τρυπάνια, τα οποία θα εξάγουν πάγο από υπόγεια κοιτάσματα. Στη συνέχεια, ο πάγος θα λιώνει σε υγρό νερό, θα φιλτράρεται και θα διανέμεται σε όλη τη βάση ή θα αποθηκεύεται σε δεξαμενές στην επιφάνεια ως εφεδρικό νερό. Το σύστημα υποστήριξης της ζωής μας θα περιλαμβάνει επίσης εξοπλισμό αντίστροφης όσμωσης, ο οποίος θα εξάγει νερό από τα ανθρώπινα ούρα ή περιττώματα.

Σε προχωρημένα στάδια της ανάπτυξης της βάσης, οι βοτανολόγοι φύτευαν και φρόντιζαν τα φυτά που έφερναν από τη Γη με τη μορφή σπόρων. Αυτά τα φυτά θα περιλάμβαναν πατάτες (για υδατάνθρακες, κάλιο και φυτικές ίνες), φαγόπυρο (για πρωτεΐνες, φυτικές ίνες και διάφορα μέταλλα), λάχανο (για βιταμίνες και φυλλικό οξύ) και όσπρια, όπως φακές (κυρίως για φυτικές ίνες και πρωτεΐνες). Τα αγροκτήματά μας θα περιλαμβάνουν επίσης μέλισσες σε μονάδες περιφράξεων μελισσών, οι οποίες θα παράγουν μέλι από φαγόπυρο και θα μπορούσαν να επικονιάσουν μελλοντικά φυτά. Ως μέσο ενίσχυσης του ηθικού, θα καλλιεργούμε επίσης τσάι σε προσεκτικά ελεγχόμενες συνθήκες και θα το αποξηραίνουμε για να χρησιμοποιηθεί ως ρόφημα.

Το μεγαλύτερο μέρος της ηλεκτρικής ενέργειας που απαιτείται για την τροφοδοσία της βάσης θα προέρχεται από φωτοβολταϊκά στοιχεία. Το ηλιακό μας πάρκο θα βρίσκεται στην κορυφή του ψηλότερου βουνού της περιοχής για να μην καλύπτεται από άλλους βραχώδεις σχηματισμούς. Τα πάνελ θα τοποθετηθούν επίσης υπό γωνία 90° (λόγω της χαμηλής αξονικής κλίσης της Σελήνης), ώστε να μεγιστοποιήσουμε το κέρδος της ηλεκτρικής ενέργειας. Το υδρογόνο που θα αποκτηθεί ως προϊόν ηλεκτρόλυσης του νερού θα χρησιμοποιηθεί επίσης ως εφεδρική πηγή ηλεκτρικής ενέργειας, σε περίπτωση βλάβης του κύριου συστήματος ή κατά τη διάρκεια μιας διαδικασίας που απαιτεί πρόσθετη ισχύ.

Ακόμη και πριν φτάσει η πρώτη επανδρωμένη αποστολή στο σταθμό, μεγάλες ποσότητες υγρού οξυγόνου και αζώτου θα μεταφέρονταν στην αποικία και θα αποθηκεύονταν σε ειδικά διαμορφωμένες δεξαμενές έξω από τη βάση. Μόλις ολοκληρωθεί η βάση και σφραγιστεί από το εξωτερικό περιβάλλον, θα εισαχθεί στην αποικία μια τεχνητή ατμόσφαιρα 79% αζώτου και 21% οξυγόνου. Κατά τα μεταγενέστερα στάδια της ανάπτυξης, το πλήρωμα θα ενεργοποιούσε τον εξοπλισμό ηλεκτρόλυσης, ο οποίος θα επέτρεπε στη βάση να λαμβάνει οξυγόνο από νερό που εξορύσσεται με τη μορφή πάγου ή που ανακτάται, για παράδειγμα, από φυτά ή διοξείδιο του άνθρακα.

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

Αποφασίσαμε ότι η βάση μας θα εξυπηρετεί κυρίως τη διεξαγωγή επιστημονικής έρευνας και τη δημιουργία ενός μόνιμου και ημι-αυτόνομου φυλακίου στη Σελήνη. Η βάση θα στεγάσει διεπιστημονική έρευνα, όπως η βιολογία (μελέτη της συμπεριφοράς των φυτών και των μελισσών σε συνθήκες Σελήνης), η γεωλογία (διερεύνηση της σύνθεσης και των ιδιοτήτων του σεληνιακού ρεγκόλιθου και των πετρωμάτων), η χημεία (διεξαγωγή πειραμάτων με στόχο τη διερεύνηση των χημικών συνθηκών στη Σελήνη) και η φυσική (εκτέλεση πειραμάτων για τη μελέτη της χαμηλής βαρύτητας και των συνολικών συνθηκών της Σελήνης). Στο μέλλον, όταν η ενεργειακή τεχνολογία προχωρήσει, η βάση Orpheus θα χρησιμεύσει ως μέσο διευκόλυνσης της εξόρυξης ηλίου-3 στη Σελήνη. 

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

Προκειμένου να διατηρηθεί η ίδια άνεση διαβίωσης και εργασίας στη Σελήνη όπως και στη Γη, η εργάσιμη ημέρα των αστροναυτών μας θα χωρίζεται σε τρεις 8ωρες βάρδιες. Αυτό θα επιτρέψει στους αστροναύτες να εκτελούν τα αντίστοιχα καθήκοντά τους χωρίς να καταπονούνται υπερβολικά. Αυτό θα ελέγχεται επίσης από ένα ειδικό σύστημα που θα είναι εγκατεστημένο στη βάση, το οποίο θα αναλύει τη συμπεριφορά και την ψυχική κατάσταση του πληρώματος και θα εκδίδει ανάλογα τα καθήκοντα.  

 

Ανάλογα με την ημέρα, μετά το ξύπνημα, ένα μέρος του πληρώματος είτε γυμναζόταν στο γυμναστήριο είτε πήγαινε κατευθείαν στο μπάνιο, όπου έκανε ντους, βούρτσιζε τα δόντια του και ντυνόταν. Αργότερα, θα πήγαιναν στην καντίνα, όπου θα έτρωγαν πρωινό και θα κοινωνικοποιούνταν με άλλα μέλη του πληρώματος. Μετά από αυτό, το πλήρωμα της τρέχουσας βάρδιας θα πήγαινε στην αίθουσα συσκέψεων, όπου θα ενημερώνονταν για τις αποστολές της ημέρας και τις εντολές της διοίκησης. Στη συνέχεια, το πλήρωμα θα αποστέλλεται στους αντίστοιχους βιότοπους για να εκτελέσει τις καθημερινές του δραστηριότητες, όπως επιστημονική έρευνα, συντήρηση, μηχανική ή έλεγχο επικοινωνιών.

 

Στο τέλος της εργάσιμης ημέρας, το μηχανολογικό πλήρωμα έλεγχε όλα τα συστήματα υποστήριξης της ζωής, εξαγωγής και συντήρησης και τα ανέφερε στο πλήρωμα της επόμενης βάρδιας. Στη συνέχεια, το πλήρωμα θα απολάμβανε μερικές ώρες ρεπό, κατά τις οποίες θα μπορούσε να επικοινωνήσει με τις οικογένειες και τους φίλους του στη Γη, να δει ταινίες, να διαβάσει βιβλία κ.ο.κ. Μόλις τελειώσει ο ελεύθερος χρόνος τους, θα πάνε στο μπάνιο για να βουρτσίσουν τα δόντια τους και θα βάλουν τα ρούχα της δουλειάς τους στα πλυντήρια και θα ετοιμαστούν να κοιμηθούν. Τέλος, κατά τη διάρκεια του ύπνου, ειδικά συστήματα θα ελέγχουν τον φωτισμό και το περιβάλλον για να κάνουν την ανάπαυση του πληρώματος τόσο ειρηνική και άνετη όσο και στη Γη.



← Όλα τα έργα