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: Κατασκήνωση Helenborough

Nidderdale High School & Community College  Γέφυρα Pately    Ηνωμένο Βασίλειο 15

Εξωτερικός θεατής για 3d έργο

Περιγραφή του έργου

Ο σεληνιακός οικότοπός μας έχει σχεδιαστεί για να αποτελέσει την πρώτη μακροχρόνια ανθρώπινη αποικία στο φεγγάρι, λειτουργώντας ως σημείο εκκίνησης για περαιτέρω αποικισμό και ανθρώπινη αξιοποίηση των πόρων του φεγγαριού.

 

Οι πρωταρχικοί του στόχοι είναι:

  1. Διεξαγωγή έρευνας για τη σεληνιακή γεωλογία, τη σεληνιακή βαρύτητα και άλλους τομείς που αφορούν ειδικά τη Σελήνη.
  2. Δημιουργία μακροπρόθεσμης ανθρώπινης παρουσίας στη Σελήνη.
  3. Παραγωγή καυσίμων για την περαιτέρω εξερεύνηση του ηλιακού συστήματος.

 

Η δημιουργία αποικίας στη Σελήνη θα αποτελούσε μνημειώδες επίτευγμα για την ανθρωπότητα και θα ενέπνεε μια νέα γενιά μηχανικών, επιστημόνων και αστροναυτών να μεταφέρουν τη φλόγα της ανθρωπότητας σε νέους κόσμους.

Ο βιότοπος θα λειτουργήσει ως θεμέλιο για την περαιτέρω ανθρώπινη ανάπτυξη του φεγγαριού και την εκμετάλλευση των πόρων του.

Πού θέλετε να χτίσετε το Moon Camp σας;

Επιλέξαμε να χτίσουμε τον βιότοπό μας στον κρατήρα Schrodinger. Επιλέξαμε αυτή την τοποθεσία, καθώς έχει άφθονους σωλήνες λάβας και μια σχετικά επίπεδη επιφάνεια μέσα στον εσωτερικό δακτύλιο, η οποία είναι καλή για μελλοντικές εξελίξεις στην επιφάνεια.

 

Είναι επίσης κοντά στο νότιο πόλο και στον κρατήρα Σάκλετον. Θα ήταν επωφελές να κατασκευαστεί η βάση κοντά στους πόλους, καθώς πιστεύεται ότι εκεί υπάρχει πάγος, ο οποίος μπορεί να μετατραπεί σε αξιοποιήσιμο νερό.

 

Ο κρατήρας Schrodinger είναι μία από τις λίγες τοποθεσίες στη Σελήνη που εμφανίζει σημάδια πρόσφατης γεωλογικής δραστηριότητας, γεγονός που αποτελεί μεγάλη ευκαιρία για περαιτέρω έρευνα σχετικά με τη γεωλογική σύνθεση και ανάπτυξη της Σελήνης. Ο κρατήρας Schrodinger διαθέτει σωλήνες λάβας κάτω από την επιφάνειά του, οι οποίοι μπορούν να αποτελέσουν μια φυσική υπόγεια περιοχή για την κατασκευή βάσεων. Αυτό είναι πλεονεκτικό, καθώς η κατασκευή μιας βάσης υπόγειας προσφέρει προστασία από την ηλιακή ακτινοβολία και τους μικρομετεωρίτες.

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

Ο καταυλισμός θα κατασκευαστεί από ομοιόμορφες μονάδες που θα χωρίζονται από αεροστεγείς πόρτες. Αυτό διευκολύνει την κατασκευή της βάσης και τη συντήρηση. Κάνει επίσης τη βάση αρθρωτή, πράγμα που σημαίνει ότι η επέκταση μπορεί να γίνει με σχετική ευκολία.

 

Οι τοίχοι του ενδιαιτήματος θα κατασκευαστούν με ομοιόμορφα ορθογώνια πάνελ τιτανίου που θα μεταφερθούν από τη Γη. Τα πάνελ αυτά θα συγκολληθούν μεταξύ τους με τεχνικές ηλεκτροσυγκόλλησης. Η ηλεκτροσυγκόλληση πλεονεκτεί έναντι άλλων μεθόδων συγκόλλησης, καθώς δεν απαιτεί αέρια και λειτουργεί σε κενό. Η οροφή θα κατασκευαστεί με παρόμοιο τρόπο αλλά με τριγωνικά πάνελ. Τα θεμέλια θα κατασκευαστούν με δοκούς τιτανίου και τα δάπεδα θα κατασκευαστούν από ομοιόμορφες πλάκες αλουμινίου.

 

Ορισμένες μεγαλύτερες ενότητες, όπως οι θάλαμοι αεροπονίας, πρέπει να κατασκευαστούν από φουσκωτές ενότητες. Αυτό συμβαίνει επειδή θα ήταν πολύ δύσκολο να μεταφερθούν μονάδες βάσης αυτού του μεγέθους στο φεγγάρι. Τα τοιχώματα θα έχουν πολλαπλά στρώματα για πρόσθετη ασφάλεια. Κάθε στρώμα θα έχει ξεχωριστούς αισθητήρες ώστε να μπορεί να παρακολουθείται η πίεση και να παρατηρούνται διαρροές πριν αυτές αναπτυχθούν. Τα τοιχώματα θα υποστηρίζονται από χαλύβδινους στύλους.

Η χρήση φουσκωτών μονάδων διευκολύνει επίσης την παράδοση και την κατασκευή. Το μόνο πρόβλημα είναι ότι αυτές οι μονάδες δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως κύρια διαμερίσματα βάσης λόγω ανησυχιών για την ασφάλεια.

 

Ο βαρύς εξοπλισμός συναρμολογείται επί τόπου. Ο μεγάλος εσωτερικός εξοπλισμός θα μετακινείται στο εσωτερικό της βάσης από τους εποίκους πριν από τη συναρμολόγηση, για να αποφευχθούν πιθανές επιπλοκές με τη μετακίνηση του εξοπλισμού μέσω των αεροφραγμών. Ο εσωτερικός εξοπλισμός θα συναρμολογείται όταν η βάση είναι πλήρως συμπιεσμένη.

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

Για να προστατευθεί ο βιότοπος από την ακτινοβολία και τους μικρομετεωρίτες, θα κατασκευαστεί μέσα σε ένα σωλήνα λάβας. Κάθε τμήμα της βάσης διαχωρίζεται από αεροστεγείς πόρτες, ώστε να προστατεύονται οι άλλες περιοχές σε περίπτωση που ένα διαμέρισμα υποστεί βλάβη στην πίεση. Ο βιότοπος διαθέτει ιατρικό θάλαμο με χειρουργείο. Οι κάτοικοι θα μπορούν να μεταφερθούν σε ένα επιφανειακό φυλάκιο σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης.  

 

Το σύστημα υποστήριξης ζωής του ενδιαιτήματος μπορεί να ελέγχει τη ροή του αέρα σε κάθε διαμέρισμα ξεχωριστά. Αυτό είναι απαραίτητο ώστε αν υπάρξει έκτακτη ανάγκη σε ένα τμήμα της βάσης, τα λειτουργικά τμήματα να μπορούν να λειτουργούν χωρίς το σύστημα εξαερισμού να αποτελεί κίνδυνο.

 

Ο βιότοπος είναι επίσης εξοπλισμένος με σύστημα κατάσβεσης πυρκαγιάς. Εάν εντοπιστεί πυρκαγιά, το σύστημα υποστήριξης ζωής μπορεί να πλημμυρίσει το διαμέρισμα με αέριο αργό για να μειώσει τη συγκέντρωση οξυγόνου και να σβήσει τη φωτιά. Αυτό δεν θα προκαλέσει ζημιά στον ευαίσθητο εξοπλισμό. Τυχόν κάτοικοι θα πρέπει να εκκενώσουν το χώρο εκ των προτέρων.

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

Οι έρευνες θα διεξαχθούν με τη χρήση ενός δορυφόρου εξοπλισμένου με φασματόμετρο νετρονίων για να βρεθεί μια κατάλληλη θέση για τη συλλογή πάγου. Μόλις βρεθεί μια τοποθεσία, το σύστημα prospect της ESA θα προσγειωθεί και θα αρχίσει τη συγκομιδή πάγου. Ένας πύραυλος θα χρησιμοποιηθεί για τη μεταφορά του πάγου από την τοποθεσία εξόρυξης στη βάση, όπου θα γίνει η επεξεργασία του. Ο πάγος θα αποθηκεύεται στη συνέχεια σε δεξαμενές όπου θα λιώνει από την ηλιακή ακτινοβολία. Η ηλεκτρόλυση και ένα σύστημα υπό πίεση θα χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή οξυγόνου και υδρογόνου που θα χρησιμοποιηθούν ως καύσιμα πυραύλων, αναπνευστικός αέρας και καύσιμο για κυψέλες καυσίμου υδρογόνου.

Για την τροφή, θα χρησιμοποιήσουμε ένα σύστημα αεροπονίας για την ανάπτυξη των καλλιεργειών. Η αεροπονία πλεονεκτεί έναντι άλλων μεθόδων καλλιέργειας καθώς δεν απαιτεί χώμα και χρησιμοποιεί λιγότερο νερό σε σύγκριση με την υδροπονία.
Η σόγια θα καλλιεργείται για πρωτεΐνες και λίπη, το λάχανο για βιταμίνη Κ, C, Ε και ασβέστιο. Οι πατάτες θα καλλιεργούνται για υδατάνθρακες και βιταμίνη Α.
Ορισμένα μη ευπαθή τρόφιμα θα μεταφέρονται από τη Γη, καθώς είναι αδύνατο να παραχθούν όλα όσα χρειάζονται επιτόπου σε μια βάση αυτού του μεγέθους. Οι αστροναύτες θα λαμβάνουν επίσης καθημερινά συμπληρώματα βιταμινών για να διασφαλίσουν ότι δεν θα παρουσιάσουν ελλείψεις βιταμινών.

Η ηλεκτρική ενέργεια θα παράγεται και θα αποθηκεύεται με διάφορες μεθόδους καθ' όλη τη διάρκεια της ημέρας.

Όταν είναι σεληνιακή ημέρα, θα χρησιμοποιούνται ηλιακοί συλλέκτες για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Η ηλεκτρόλυση θα παράγει υδρογόνο και οξυγόνο κατά τη διάρκεια της ημέρας. Το αέριο υδρογόνο και το οξυγόνο θα αποθηκεύονται για τη χρήση κυψελών καυσίμου υδρογόνου, καθώς οι ηλιακοί συλλέκτες δεν μπορούν να λειτουργήσουν κατά τη διάρκεια της νύχτας.

Ο εξοπλισμός ηλεκτρόλυσης θα τροφοδοτείται μόνο κατά τη διάρκεια της ημέρας για να αποφευχθεί το έλλειμμα υδρογόνου. Αυτό συμβαίνει επειδή χρειάζεται περισσότερη ενέργεια για την παραγωγή υδρογόνου για τις κυψέλες καυσίμου από την ενέργεια που απελευθερώνεται από το υδρογόνο στις κυψέλες καυσίμου.

Αρχικά, οι πηγές οξυγόνου θα πρέπει να εισάγονται από τη Γη. Μετά από σύντομο χρονικό διάστημα, μπορεί να αρχίσει η τοπική παραγωγή οξυγόνου μέσω της ηλεκτρόλυσης του νερού. Η επιτόπια ανάπτυξη φυτών θα συμβάλει στη βελτίωση της ποιότητας του αέρα. Ο αέρας θα κυκλοφορεί χρησιμοποιώντας ένα σύστημα εξαερισμού σε όλη τη βάση, το οποίο εξασφαλίζει ότι το διοξείδιο του άνθρακα φιλτράρεται από τον αέρα και δεν προκαλεί επικίνδυνη συσσώρευση. Το άζωτο, ή άλλο παρόμοιο αδρανές αέριο, είναι απαραίτητο ως αραιωτικό για να διασφαλιστεί ότι η ατμόσφαιρα του ενδιαιτήματος δεν είναι επικίνδυνα πλούσια σε οξυγόνο. Τα αραιωτικά θα πρέπει να εισαχθούν από τη Γη.

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

Η κατασκήνωση Helenborough, που πήρε το όνομά της από την αστροναύτη Helen Sharman, θα επικεντρωθεί κυρίως στην επιστημονική μελέτη και εξερεύνηση της Σελήνης. Θα αποφέρει πολύτιμες επιστημονικές ανακαλύψεις, όχι μόνο για την ESA αλλά και για διεθνείς συνεργάτες. Πολύτιμη εμπειρία θα αποκτηθεί επίσης από τις μακροχρόνιες αποστολές στην κατασκήνωση. Αυτές οι εμπειρίες θα αποδειχθούν ανεκτίμητες για όσους εργάζονται για την τοποθέτηση των πρώτων ανθρώπων στον Άρη και σε άλλα ουράνια σώματα.

 

Αυτή η αποστολή είναι εγγενώς επικίνδυνη, οπότε δεν θα υπάρξουν τουριστικές ευκαιρίες στα πρώτα στάδια. Ωστόσο, στο μέλλον, μπορεί να υπάρξουν ευκαιρίες για κάποιες επισκέψεις πολιτών, παρόμοιες με τις προηγούμενες πληρωμένες επισκέψεις στον ISS.

 

Ενδέχεται επίσης να υπάρξουν ευκαιρίες για εμπορική επέκταση της βάσης, π.χ. προσγείωση και ανεφοδιασμός εμπορικών διαστημοπλοίων στο δρόμο προς τον Άρη και πέραν αυτού ή ίσως εξαγωγή σπάνιων υλικών που βρέθηκαν στο φεγγάρι. Αλλά αυτές οι αποστολές θα πρέπει να αξιολογηθούν προσεκτικά και να σχεδιαστούν εκ των προτέρων.

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

Στις 7 π.μ. CET, η πρωινή βάρδια θα ξυπνήσει. Επιλέχθηκε η κεντρική ευρωπαϊκή ώρα, καθώς το ESOC (Ευρωπαϊκό Κέντρο Διαστημικών Επιχειρήσεων) χρησιμοποιεί αυτή τη ζώνη ώρας και είναι η ζώνη ώρας στην οποία θα ευθυγραμμιστούν οι περισσότεροι αστροναύτες του ESA.

Αφού ξυπνήσουν, θα ντυθούν και θα χρησιμοποιήσουν τις εγκαταστάσεις υγιεινής - στη συνέχεια θα φάνε πρωινό πριν ξεκινήσουν τη βάρδια τους. Τα πληρώματα θα εργάζονται σε 2ωρες βάρδιες που θα χωρίζονται από διαλείμματα αναψυχής κάθε τέσσερις ώρες.

Τα πληρώματα που εργάζονται στο εσωτερικό του κύριου ενδιαιτήματος θα παρακολουθούν επίσης κρίσιμα συστήματα, όπως η υποστήριξη ζωής και η ηλεκτρική ενέργεια. Κάθε αστροναύτης θα είναι σε υπηρεσία για 12 ώρες την ημέρα, αλλά αυτό δεν θα είναι συνεχής εργασία, θα έχουν διαλείμματα αναψυχής και μεσημεριανό διάλειμμα για να διασφαλίσουν ότι δεν θα είναι καταπονημένοι. Θα χρησιμοποιηθούν κυκλικά προγράμματα ύπνου για να διασφαλιστεί ότι θα υπάρχουν τουλάχιστον 2 κάτοικοι, ένας εκ των οποίων θα είναι ειδικός στα συστήματα, ξύπνιοι ανά πάσα στιγμή. Αυτό γίνεται για να διασφαλιστεί ότι όλα τα συστήματα παρακολουθούνται συνεχώς και ότι η απρογραμμάτιστη συντήρηση μπορεί να εκτελεστεί ανά πάσα στιγμή, αν χρειαστεί.

Ο βιότοπος διαθέτει χώρο γυμναστηρίου με δύο μηχανήματα άσκησης με αντίσταση που χρησιμοποιούν μηχανισμούς ως δύναμη αντίστασης αντί της βαρύτητας. Το ένα είναι ένα κωπηλατικό μηχάνημα το οποίο θα χρησιμοποιηθεί για τη διατήρηση της δύναμης του άνω μέρους του σώματος και της μυϊκής μάζας, το άλλο μηχάνημα είναι ένα ποδήλατο γυμναστικής το οποίο θα χρησιμοποιηθεί για τη διατήρηση της καρδιαγγειακής και αερόβιας ικανότητας καθώς και της δύναμης και την πρόληψη της ατροφίας των οστών και των μυών. Όλοι οι κάτοικοι θα έχουν καθορισμένο χρόνο κατά τον οποίο θα έχουν πρόσβαση στον εξοπλισμό άσκησης του γυμναστηρίου. Αυτό είναι απαραίτητο για να διασφαλιστεί ότι οι μύες και οι οστικές δομές τους δεν υποβαθμίζονται λόγω της χαμηλότερης βαρύτητας.

Κατά τη διάρκεια του χρόνου αναψυχής οι κάτοικοι θα έχουν πρόσβαση στους προσωπικούς τους φορητούς υπολογιστές, καθένας από τους οποίους θα διαθέτει 500GB προσωπικών μέσων αποθήκευσης.

Κατά τη διάρκεια της επικάλυψης μεταξύ των αλλαγών βάρδιας, οι κάτοικοι θα έχουν χρόνο να ασχοληθούν με δραστηριότητες οικοδόμησης ομάδας για την ενίσχυση του ηθικού και της συνεργασίας. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου θα μαγειρεύουν και θα τρώνε μαζί το βραδινό γεύμα/πρωινό τους. Οι επικεφαλής της βάρδιας θα ενημερώνουν τους κατοίκους για να διασφαλίσουν ότι όλες οι απαραίτητες πληροφορίες μεταφέρονται στην επόμενη βάρδια και να σημειώσουν επίσημα την έναρξη/λήξη της ημερήσιας βάρδιας στα ημερολόγια αποστολών.



← Όλα τα έργα