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: Μηχανικοί Stardust

Akademickie Liceum Ogólnokształcące Politechniki Śląskiej  Gliwice    Πολωνία 16, 17, 18

Εξωτερικός θεατής για 3d έργο

Περιγραφή του έργου

Το αποτέλεσμα πολύμηνης εργασίας είναι η ιδέα μας για το πώς θα μπορούσε να μοιάζει ο πρώτος σταθμός στο φεγγάρι. Η βάση σχεδιάστηκε με 16 μέλη πληρώματος στο σκάφος. Ο αρθρωτός σεληνιακός καταυλισμός μας αποτελείται από δύο επίπεδα τα οποία περιλαμβάνουν: μια κουζίνα, μια αίθουσα αναψυχής με ενσωματωμένο υπολογιστή, έναν χώρο απολύμανσης, ένα γυμναστήριο, καμπίνες του πληρώματος, ένα εργαστήριο εργαλείων, ένα εργαστήριο, μια τουαλέτα με ντους ειδικά σχεδιασμένο για τις συνθήκες του φεγγαριού, μια υδροπονική φάρμα με φώτα LED προσαρμοσμένα στη χλωροφύλλη και τη φωτοσύνθεση, μια αποθήκη, ένα καταφύγιο, μια ντουλάπα με ρούχα για το πλήρωμα, ένα κέντρο ελέγχου και έναν σταθμό παραγωγής οξυγόνου με ηλεκτρόλυση. Επιπλέον, η βάση περιλαμβάνει επίσης: συστήματα υποστήριξης της ζωής, συστήματα επεξεργασίας αέρα και νερού, εξαερισμού, θέρμανσης και, αν χρειαστεί, ενεργή προστασία του νερού από την ακτινοβολία που προκαλείται από ηλιακές εκρήξεις. Κατά το σχεδιασμό της σεληνιακής βάσης, χρησιμοποιήσαμε μια καινοτόμο μέθοδο για τη φόρμα των στολών. Πώς λειτουργεί; Οι στολές βρίσκονται έξω, συνδεδεμένες με καταπακτές με τη βάση και το ρόβερ. Οι αστροναύτες μπορούν εύκολα να βγουν για σεληνιακές βόλτες EVA χωρίς να χρειάζεται αποσυμπίεση.

Πού θέλετε να χτίσετε το Moon Camp σας;

Θα εγκαταστήσουμε τη βάση μας στους κρατήρες κοντά στο βόρειο πόλο της Σελήνης. Επιλέξαμε αυτή τη θέση επειδή υπάρχει μια τεράστια συσσώρευση πάγου. Θα χρησιμοποιήσουμε πάγο νερού που μπορεί να βρεθεί στο φεγγάρι για να καλύψουμε τις ανάγκες των αστροναυτών και άλλες λειτουργίες της βάσης μας, για παράδειγμα, τρισδιάστατη εκτύπωση με σεληνιακή δημιουργία. Ο βόρειος πόλος δέχεται διαφορετικά επίπεδα ηλιακού φωτός ανάλογα με το πού βρίσκεστε. Υπάρχουν περιοχές στις οποίες φωτίζονται σχεδόν πάντα (κορυφές του αιώνιου φωτός), είναι οι λόφοι και οι άκρες των κρατήρων, στις οποίες μπορούμε να τοποθετήσουμε ηλιακούς συλλέκτες. αλλά όπως ακριβώς υπάρχουν πάντα φωτιζόμενες περιοχές υπάρχουν και περιοχές που δεν φωτίζονται από τον ήλιο. Αυτές οι περιοχές ονομάζονται Περιοχές Μόνιμης Σκιάς (PSR) και αυτή είναι η περιοχή που περιέχει τις τεράστιες ποσότητες υδάτινου πάγου.

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

Η σεληνιακή μας βάση σχεδιάστηκε με ένα αρθρωτό σύστημα. Σχεδιάζουμε να κατασκευάσουμε τη σεληνιακή βάση στο έδαφος με ανοξείδωτο χάλυβα και αλουμίνιο. Όταν είναι έτοιμη και δοκιμαστεί κατάλληλα, θα χωριστεί σε επιμέρους στοιχεία και θα φορτωθεί στο διαστημόπλοιο Starship. Μόλις φθάσουν στην επιφάνεια της σελήνης. θα εκφορτωθούν με τη χρήση rovers και μηχανημάτων ειδικά σχεδιασμένων για το σκοπό αυτό. Όταν η βάση καθίσει καλά, θα καλυφθεί με στρώματα ρεγολίθου χρησιμοποιώντας ρόβερ που θα εκτυπώσουν τρισδιάστατα ένα πλαίσιο πάνω στο οποίο θα εναποτεθεί η σεληνιακή Κρήτη (τσιμέντο από ρεγολίθου).

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

Τα προβλήματα που μπορεί να αντιμετωπίσουν οι αστροναύτες στο φεγγάρι είναι τα εξής: κοσμική ακτινοβολία, πιθανότητα πρόσκρουσης μετεωρίτη, χαμηλή θερμοκρασία και ηλιακές εκλάμψεις. Αποφασίσαμε να προστατεύσουμε τη σεληνιακή κατασκήνωσή μας πρώτα απ' όλα με ένα παχύ ανώτερο στρώμα ρεγολίθου, με αυτόν τον τρόπο μπορούμε να ελαχιστοποιήσουμε τις επιπτώσεις της κοσμικής ακτινοβολίας και να αυξήσουμε την αντίσταση στους μετεωρίτες. Σχεδιάζουμε να διατηρήσουμε μια σταθερή θετική θερμοκρασία στο εσωτερικό της βάσης με θέρμανση και μόνωση.

Σχέδιο εκκένωσης:
Σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης που απειλεί τη ζωή τους, τα μέλη του πληρώματος μπορούν να εξέλθουν με ασφάλεια από το Moon camp, με τη βοήθεια ενός ανελκυστήρα, ο οποίος συνδέεται με το σύνδεσμο μεταξύ της βάσης και του διαστημοπλοίου. Στη συνέχεια, ολόκληρο το πλήρωμα μπορεί να προχωρήσει με ασφάλεια προς το διαστημόπλοιο χρησιμοποιώντας το ρόβερ και να εγκαταλείψει την επιφάνεια της σελήνης.

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

Το νερό θα μεταφέρεται στη σεληνιακή βάση με διαστημόπλοιο και ένα σύστημα ανακύκλωσης νερού θα λειτουργεί στο εσωτερικό της βάσης. Το νερό θα ανακτάται από τον ιδρώτα, τα ούρα και τον εκπνεόμενο αέρα που θα συμπυκνώνεται στους τοίχους του σεληνιακού στρατοπέδου.
Το νερό που λαμβάνεται από τον πάγο του νερού στο φεγγάρι δεν θα καταναλωθεί από τους αστροναύτες, αλλά θα χρησιμοποιηθεί σε: τρισδιάστατη εκτύπωση, έρευνα, συστήματα ακτινοπροστασίας και παραγωγή καυσίμων με ηλεκτρόλυση.

Τα τρόφιμα θα παραδίδονται στη σεληνιακή βάση από τη Γη με τη μορφή αποξηραμένων με κατάψυξη προϊόντων (η αποξήρανση με κατάψυξη είναι η διαδικασία ψύξης των τροφίμων και στη συνέχεια στέρησής τους από το νερό υπό χαμηλή πίεση). Κατά την πρώτη παράδοση, θα παραδοθούν στη βάση κατσαρίδες, γρύλοι και αλευρόσκουληκα, ώστε να δημιουργηθεί μια φάρμα εντόμων που θα παρέχει στους αστροναύτες τροφή πλούσια σε πρωτεΐνες. Μετά από ένα μήνα, οι αστροναύτες θα μπορούν επίσης να απολαμβάνουν τροφή που καλλιεργείται στο φεγγάρι σε ένα ηλεκτρικό υδροπονικό θερμοκήπιο.

Μετά την προσγείωση τα μέλη του πληρώματος θα εγκαταστήσουν ηλιακούς συλλέκτες και RTG (ραδιοϊσοτοπική θερμοηλεκτρική γεννήτρια), μια γεννήτρια ηλεκτρικής ενέργειας στην οποία η πηγή ενέργειας είναι η διάσπαση ενός ραδιενεργού ισοτόπου και η θερμότητα που απελευθερώνεται με αυτόν τον τρόπο μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια. Η λαμβανόμενη ενέργεια θα αποθηκεύεται σε μπαταρίες για να εξασφαλίζεται συνεχής ροή ηλεκτρικής ενέργειας. Επιπλέον, ο εξοπλισμός του γυμναστηρίου θα παράγει ηλεκτρική ενέργεια κατά την εκτέλεση σωματικών ασκήσεων.

Σκοπεύουμε να χρησιμοποιήσουμε μια διαδικασία που αναπτύχθηκε από την ESA για την εξαγωγή οξυγόνου από τη σεληνιακή σκόνη, βασισμένη στην ηλεκτρόλυση λιωμένου άλατος. Πρόκειται για μια ηλεκτροχημική διαδικασία, κατά την οποία ο λιωμένος ηλεκτρολύτης μετασχηματίζεται χημικά από τη ροή ηλεκτρικού ρεύματος στα ηλεκτρόδια. Λειτουργεί ως εξής. Το σεληνιακό έδαφος αναμιγνύεται με λιωμένο χλωριούχο ασβέστιο στους 950 βαθμούς Κελσίου. Όταν εφαρμόζεται ηλεκτρικό φορτίο, το οξυγόνο εξάγεται από το ρεγκόλιθο και μεταναστεύει προς την άνοδο όπου συλλέγεται. Η απόδοση της διαδικασίας φτάνει το 96% μετά από περίπου 50 ώρες.

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

Η ανάπτυξη του Moon camp είναι το πρώτο τόσο μεγάλο εγχείρημα μετά τη δημιουργία του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού. Η σεληνιακή μας κατασκήνωση θα μπορούσε να βοηθήσει στην έρευνα: στο φεγγάρι (όλα τα είδη της έρευνας, για παράδειγμα, μια πιο ακριβής μελέτη του νερού στο φεγγάρι κ.λπ.) Στην έρευνα για την ανθρώπινη ζωή σε ένα έδαφος διαφορετικό από τη γη (αυτό θα μπορούσε να προετοιμάσει τους ανθρώπους για αποστολές στον Άρη). Ένα καλό χαρακτηριστικό της ιδέας μας για τη σεληνιακή βάση είναι η αρθρωτή δομή της. Με την πάροδο του χρόνου, μπορεί να δημιουργηθεί μια τουριστική μονάδα στη σεληνιακή κατασκήνωση όπου οι άνθρωποι θα μπορούσαν να έρθουν και να εξερευνήσουν το φεγγάρι. Με αυτόν τον τρόπο, η NASA θα μπορούσε να συγκεντρώσει κεφάλαια για μελλοντικές διαστημικές αποστολές.

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

Στο διάστημα δεν υπάρχει διαχωρισμός μεταξύ ημέρας και νύχτας, γι' αυτό στη βάση μας θα ρυθμίζεται η θερμοκρασία, το επίπεδο φωτισμού, τόσο του συστήματος φωτισμού όσο και των οθονών του υπολογιστή, με τα οποία θα μπορούμε να δημιουργήσουμε τεχνητό κύκλο ημέρας και νύχτας. Η ημέρα στο σεληνιακό σταθμό αρχίζει με το πρωινό ξύπνημα. Οι αστροναύτες ντύνονται με ειδικές διαστημικές στολές με μολύβδινα ένθετα που θα τους επιτρέπουν να κινούνται ελεύθερα χωρίς να αναπηδούν από το πάτωμα.

Στη συνέχεια, όλο το πλήρωμα κατευθύνεται προς την τραπεζαρία όπου τρώνε το πρωινό τους. Αφού φάνε το πρωινό τους, το πλήρωμα ελέγχει τον ενσωματωμένο υπολογιστή του σταθμού, ο οποίος εμφανίζει τις εργασίες για τους αστροναύτες. Κάθε μέλος του πληρώματος έχει τη δική του αποστολή, για παράδειγμα να κάνει πειράματα με διαφορετικά υλικά, να μελετήσει τη γεωλογική δομή της σελήνης, να κάνει πειράματα σε άλλα μέλη του πληρώματος για να μάθει πώς λειτουργεί το ανθρώπινο σώμα σε έναν διαφορετικό πλανήτη, να εργαστεί σε μια φάρμα, όπου μπορεί να εκτελέσει, πειράματα και να καλλιεργήσει βρώσιμα φυτά. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου ορισμένα μέλη του πληρώματος μπορούν επίσης να ελέγχουν την κατάσταση των οργάνων και των μηχανημάτων του σκάφους, μπορούν επίσης να τα επισκευάζουν αν χρειαστεί. Κάθε εργασία θα εκτελείται στο προβλεπόμενο τμήμα της βάσης. Κάποια από τα μέλη του πληρώματος θα κατευθυνθούν στην εξερεύνηση της σελήνης, όπου θα αποκτήσουν δείγματα για έρευνα ή θα συλλέξουν υλικά που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή οξυγόνου.

Μόλις τελειώσει η δουλειά, το πλήρωμα συγκεντρώνεται για να γευματίσει μαζί. Μετά την κατανάλωση του γεύματος, οι αστροναύτες έχουν περίπου 4 ώρες ελεύθερο χρόνο, κατά τις οποίες πρέπει να κάνουν περίπου 2 ώρες εκπαίδευση. Μπορούν να προπονηθούν μαζί, αλλά δεν είναι υποχρεωμένοι. Κατά τη διάρκεια του ελεύθερου χρόνου τους, μπορούν να κάνουν όλων των ειδών τις δραστηριότητες, όπως να επικοινωνούν με την οικογένειά τους, να ακούν μουσική ή να βλέπουν ταινίες. Μετά τον ελεύθερο χρόνο, οι αστροναύτες θα γράψουν εκθέσεις για τις δραστηριότητες που πραγματοποίησαν εκείνη την ημέρα.

Αφού ολοκληρωθούν όλες αυτές οι εργασίες, όλο το πλήρωμα συγκεντρώνεται στην τραπεζαρία για το τελευταίο γεύμα της ημέρας, το δείπνο. Μετά το γεύμα, το πλήρωμα έχει χρόνο να κοινωνικοποιηθεί, να διασκεδάσει και να χαλαρώσει μαζί. Στο τέλος της ημέρας στο σταθμό, τα μέλη του πληρώματος πλένονται και ετοιμάζονται για ύπνο. Πριν πέσουν για ύπνο, έχουν μια ώρα για να κάνουν ηλεκτρονικά μηνύματα ή βιντεοκλήσεις με τις οικογένειές τους. Τελειώνουν την ημέρα τους με οκτώ ώρες ύπνου.



← Όλα τα έργα