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: Ομάδα Creanga

Ion Creanga Εθνικό Κολλέγιο  Βουκουρέστι    Ρουμανία 16, 15, 17

Εξωτερικός θεατής για 3d έργο

Περιγραφή του έργου

Ο σεληνιακός καταυλισμός μας έχει σχεδιαστεί για να είναι ένα πλήρως λειτουργικό φυλάκιο στη σεληνιακή επιφάνεια, όπου θα μπορούν να διεξάγονται επιστημονικές εξερευνήσεις και ανακαλύψεις καθ' όλη τη διάρκεια του σεληνιακού κύκλου. Η βάση αποτελείται από αρθρωτά εξαγωνικά δωμάτια, τα οποία τελικά θα διαμορφώσουν μια μέλισσα με απεριόριστους συνδυασμούς δωματίων και με διαφορετική σχεδιαστική προσέγγιση από ό,τι στο παρελθόν. Η σεληνιακή κατασκήνωση είναι ειδικά σχεδιασμένη για τη στέγαση έξι αστροναυτών και την υποστήριξη των συνήθων συνηθειών τους. Κάθε δωμάτιο είναι προετοιμασμένο με τον δικό του εξοπλισμό και σκοπό, όπως ιατρικό ή ερευνητικό. Αυτό θα μας οδηγήσει οριστικά ένα βήμα πιο κοντά στην εξερεύνηση και εκμετάλλευση του διαστήματος, καθώς το φεγγάρι είναι πλούσιο σε ορυκτά και μέταλλα, όπως το πυρίτιο, που χρησιμοποιείται στην ανάπτυξη ηλιακών κυψελών, ή το Ήλιο-3, που μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο. Μεταφέροντας τέτοια υλικά στη γη, θα εφοδιάσουμε τον πλανήτη μας με βιώσιμες πηγές ενέργειας.

Πού θέλετε να χτίσετε το Moon Camp σας;

Θα θέλαμε να χτίσουμε τη σεληνιακή βάση κοντά στον σεληνιακό νότιο πόλο, πιο συγκεκριμένα στο χείλος του κρατήρα Σάκλετον, καθώς είναι ένα μέρος που εκτίθεται συνεχώς στο ηλιακό φως και επομένως θα προσφέρει περισσότερα οφέλη για την κατασκήνωση. Το να βρισκόμαστε πιο κοντά στο νότιο πόλο θα εξοικονομήσει ενέργεια και προμήθειες που απαιτούνται στις εξερευνήσεις, καθώς η απόσταση που θα πρέπει να διανυθεί θα είναι μικρότερη. Οι μεταβολές της θερμοκρασίας θα ήταν λιγότερο δραστικές σε σύγκριση με άλλες τοποθεσίες στο φεγγάρι, κάτι που θα ήταν εξαιρετικά χρήσιμο για τη δημιουργία ενός πιο φυσικού κλίματος για τους αστροναύτες. Χάρη στη συνεχή έκθεση στον ήλιο, η βάση θα μπορούσε να λειτουργεί σχεδόν εξ ολοκλήρου με ηλιακή ενέργεια, οπότε δεν θα χρειαζόμασταν πολλές μπαταρίες για να κατανοήσουμε την απώλεια ενέργειας. Επιπλέον, θα είχαμε πρόσβαση σε μια από τις μεγαλύτερες πηγές νερού στο φεγγάρι, κρατήρες γεμάτους πάγο στον νότιο πόλο, πάγο που μπορεί να εξορύσσεται και να λιώνει για να αποκτήσει πόσιμο νερό το πλήρωμα.

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

Για την κατασκευή της βάσης, θα χρησιμοποιήσουμε τόσο σπονδυλωτά μέρη όσο και τρισδιάστατα εκτυπωμένα. Λίγο μετά την προσγείωση, οι αστροναύτες θα εγκατασταθούν προσωρινά σε μια φουσκωτή σκηνή, ενώ ένα μικρό ρόβερ θα αρχίσει να σαρώνει το περιβάλλον για ατέλειες και εμπόδια, στέλνοντας όλα τα αρχεία στον τρισδιάστατο εκτυπωτή για επεξεργασία και στη συνέχεια θα ξεκινήσει η κατασκευή. Τα δάπεδα θα κατασκευαστούν από έξι σύνθετα τρίγωνα άνθρακα, λόγω της υψηλής αντοχής τους στη θερμοκρασία και του μικρού βάρους τους. Θα τοποθετηθούν μεταξύ τους σχηματίζοντας την εξαγωνική δομή. Όλα τα δωμάτια φωτίζονται από έξι LED, ένα σε κάθε γωνία, και συνδέονται με ένα σύστημα διαδρόμων, διαμορφωμένων έτσι ώστε να περνούν ανάμεσα στα εξάγωνα. Αφού δημιουργήσουμε μια σταθερή βάση, θα ξεκινήσουμε την τρισδιάστατη εκτύπωση ορθογώνιων τοίχων από τιτάνιο, για να εξασφαλίσουμε τη δύναμη και την προστασία της βάσης. Στη συνέχεια, θα εφαρμοστεί μια μεταλλική επίστρωση σε όλους τους εσωτερικούς τοίχους της βάσης, για να παρέχει επιπλέον προστασία από την ηλιακή ακτινοβολία. Αυτή η δομή επιτρέπει εύκολα τη σφράγιση ενός δωματίου ή την προσθήκη όσων δωματίων χρειάζεται.

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

Οι πιο δύσκολοι παράγοντες που θα πρέπει να ξεπεράσουν οι διαστημάνθρωποι είναι: οι διαστημικές ακτινοβολίες και οι μίνι μετεωρίτες, η βαρύτητα. Ωστόσο, θα υποβληθούν και σε κινδύνους συμπεριφοράς. Από τους εξωτερικούς κινδύνους, ενώ ταξιδεύουν στο φεγγάρι, οι αστροναύτες μπορούν να χρησιμοποιήσουν το φορτίο γύρω τους ως ασπίδα προστασίας από τις ακτινοβολίες, και όσο μεγαλύτερη είναι η μάζα του, τόσο μεγαλύτερη θα είναι η προστασία. Κατά την άφιξή τους στο φεγγάρι, θα μείνουν σε μια φουσκωτή σκηνή, που θα καλύπτεται από ένα στρώμα προστατευτικού σεληνιακού εδάφους, ενώ στο μεταξύ η τρισδιάστατη εκτύπωση-ρομπότ θα κατασκευάζει τη βάση. Προκειμένου η βάση να είναι ασφαλής, τη σχεδιάσαμε με παχιά τοιχώματα. Για προστασία από τις υψηλές θερμοκρασίες, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε πλακάκια θερμικής ασπίδας, κατασκευασμένα από ίνες πυριτίου. Για να διατηρηθεί η ψυχική υγεία του πληρώματος, θα παραμείνουν σε στενή επαφή με την οικογένεια και τους φίλους τους και θα τους επιτραπεί επίσης να φέρουν 0,5 κιλά από τα υπάρχοντά τους για να αισθάνονται περισσότερο σαν στο σπίτι τους. Στη διάθεσή τους θα υπάρχει γυμναστήριο και ζώνη χαλάρωσης εντός της βάσης, που θα τους επιτρέψει να διατηρήσουν τις δεξιότητες κοινωνικοποίησης και ευεξίας, οι οποίες είναι εξαιρετικά σημαντικές μακροπρόθεσμα.

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

Πολυάριθμες αναφορές έχουν επισημάνει ότι νερό υπάρχει στους σεληνιακούς πόλους με τη μορφή πάγου, και αφού τοποθετήσαμε τη βάση κοντά στον κρατήρα Σάκλετον, θα έχουμε πρόσβαση στην πηγή της νότιας περιοχής. Ο πάγος θα εξορυχθεί και θα μεταφερθεί πίσω στη βάση, όπου θα τοποθετηθεί σε ένα δοχείο έξω και θα αφεθεί να λιώσει από την ηλιακή ενέργεια. Μόλις λιώσει, το νερό θα αρχίσει να ρέει μέσα από ένα σύστημα υπόγειων σωλήνων και τελικά σε ένα σύστημα άντλησης στη βάση. Επιπλέον, θέλουμε να ανακυκλώνουμε το νερό από τον αέρα και τα ούρα, δημιουργώντας έτσι ένα κλειστό σύστημα.

Στην αρχή, οι αστροναύτες θα πρέπει να τρώνε από τις προμήθειες που θα φέρουν μαζί τους από τη Γη. Τα υπόλοιπα τρόφιμα θα καλλιεργούνται σε υδροπονικούς θαλάμους, απευθείας μέσα στη βάση της σελήνης, παρέχοντας στους αστροναύτες μια εν μέρει φυτική διατροφή μέσα στον επόμενο ένα ή δύο μήνες. Μέχρι τότε, θα έχουμε πλήρως αναπτυγμένα φυτά (όπως μπρόκολο, φυλλώδη λαχανικά, λαχανάκια Βρυξελλών, φασόλια, γλυκοπατάτες και άλλα), λόγω των διατροφικών τους πλεονεκτημάτων. Για να διαφοροποιήσουν τις επιλογές τους, οι αστροναύτες θα έχουν στη διάθεσή τους έναν τρισδιάστατο εκτυπωτή τροφίμων, ο οποίος θα μπορεί να μαγειρεύει όλα τα είδη φαγητών. Τα μέλη του πληρώματος θα εξεταστούν από διατροφολόγους για να προσδιορίσουν τα μεταβολικά τους χαρακτηριστικά, τα οποία θα επιτρέψουν την αξιοποίηση ενός βέλτιστου διατροφικού προγράμματος που θα περιορίσει την περιττή κατανάλωση τροφίμων.

Η κύρια πηγή ενέργειας θα προέρχεται από εξαιρετικά αποδοτικούς ηλιακούς συλλέκτες. Χάρη στη σχεδόν συνεχή ηλιακή ακτινοβολία κοντά στον κρατήρα Σάκλετον, δεν θα χρειαζόμαστε άλλες πηγές ενέργειας κατά τη διάρκεια της ημέρας. Ωστόσο, τη νύχτα, θα πρέπει να χρησιμοποιούμε μπαταρίες για να ξεπεράσουμε τους ανενεργούς ηλιακούς συλλέκτες. Μια από τις λύσεις είναι η χρήση κυψελών καυσίμου υδρογόνου. Θα πάρουμε το υδρογόνο από τη διαδικασία ηλεκτρόλυσης του νερού, η οποία οδηγεί σε Ο2 και Η2. Μια εναλλακτική λύση θα ήταν να καίμε μεθάνιο για ενέργεια. Το μεθάνιο μπορεί να ληφθεί από την αντίδραση Sabatier, η οποία μετατρέπει το CO2 και το H2 σε νερό και μεθάνιο.

Πρώτον, το οξυγόνο μπορεί να ληφθεί από την ηλεκτρόλυση του νερού, το οποίο μπορεί να συνδυαστεί με άζωτο για να δημιουργηθεί αναπνεύσιμος αέρας (21% O2, 78% N2) για τους αστροναύτες μέσα στη βάση. Το υπόλοιπο οξυγόνο θα αποθηκεύεται σε δοχεία υπό πίεση για να αναπνέουν οι αστροναύτες κατά τη διάρκεια των αποστολών τους στο διάστημα. Το οξυγόνο μπορεί επίσης να αποκτηθεί από την επιφάνεια του φεγγαριού, το οποίο είναι 43% O2, χρησιμοποιώντας την ηλεκτρόλυση του λιωμένου άλατος. Μέχρι στιγμής, δεν έχουν βρεθεί αποδείξεις ότι το άζωτο βρίσκεται σε τεράστιες ποσότητες στη σεληνιακή επιφάνεια, οπότε θα πρέπει να χρησιμοποιήσουμε συμπιεσμένο άζωτο που αποστέλλεται από τη Γη, εκτός αν νεότερες ανακαλύψεις δείχνουν το αντίθετο

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

Ο κύριος σκοπός της σεληνιακής μας κατασκήνωσης θα είναι επιστημονικός. Με την εγκατάσταση του πληρώματος στη σεληνιακή επιφάνεια, ελπίζουμε να διεξάγουμε πολλαπλές επιστημονικές εξερευνήσεις και πειράματα προκειμένου να κατανοήσουμε καλύτερα το περιβάλλον, επιτρέποντάς μας έτσι να κατασκευάσουμε καλύτερες και πιο ισχυρές βάσεις για μελλοντικές αποστολές, γενιές ή ακόμη και για εμπορικά ταξίδια. Ωστόσο, το ένα τρίτο του πληρώματος της βάσης θα αποτελείται από τουρίστες, οι οποίοι θα μας βοηθήσουν να χρηματοδοτήσουμε τις αποστολές και άλλες ανάγκες. Ορισμένες από τις επιστημονικές έρευνες θα μπορούσαν να συνίστανται στην εκμάθηση των επιπτώσεων της μικροβαρύτητας στους ζωντανούς οργανισμούς ή στην καλύτερη κατανόηση της γεωλογίας και της σύνθεσης του φεγγαριού. Οι ερευνητές έχουν επισημάνει ότι το σεληνιακό έδαφος είναι γόνιμο. Εάν αυτό είναι ακριβές, θα μπορούσε να ανοίξει την πόρτα για την ανάπτυξη νέων ενώσεων. Τέλος, η εξόρυξη της επιφάνειας του φεγγαριού θα μας οδηγήσει ένα βήμα πιο κοντά στην περαιτέρω εξερεύνηση και εκμετάλλευση του διαστήματος, κάτι που είναι επωφελές για τη Γη, καθώς όλοι γνωρίζουμε ότι οι πόροι του πλανήτη μας είναι πεπερασμένοι.

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

Οι αστροναύτες θα εργάζονται σε τρεις βάρδιες, καθεμία από τις οποίες θα αποτελείται από δύο άτομα, έτσι ώστε ανά πάσα στιγμή να υπάρχουν πάντα δύο μέλη του πληρώματος σε εγρήγορση, σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης. Θα δημιουργηθεί ένας τεχνητός κύκλος ημέρας και νύχτας για να διατηρηθεί ο προσαρμοσμένος κιρκάδιος ρυθμός κάθε μίας από τις βάρδιες.

Πρώτον, μετά το ξύπνημα, το πλήρωμα μπορεί να χρησιμοποιήσει τις εγκαταστάσεις του μπάνιου και να κάνει τη συνηθισμένη του πρωινή ρουτίνα. Μετά από αυτό, μπορούν να πάρουν πρωινό (που παρασκευάζεται στον τρισδιάστατο εκτυπωτή τροφίμων), είτε από τους υδροπονικούς θαλάμους είτε από την κουζίνα. Αν προτιμούν, οι διαστημάνθρωποι μπορούν να κάνουν κάποια προπόνηση στο γυμναστήριο, να τρέξουν στο διάδρομο, να σηκώσουν βάρη, να κάνουν ποδήλατο ή ακόμα και να κάνουν γιόγκα στην αίθουσα αθλημάτων.

Μετά την πρωινή τους ρουτίνα, τα μέλη του πληρώματος πρέπει να ελέγξουν τα μηχανήματα και τα συστήματα σε ολόκληρη τη βάση για να διασφαλίσουν ότι όλα λειτουργούν σωστά και ότι κανένα σύστημα δεν είναι κρίσιμο. Εάν ένα εξάρτημα ή μέρος ενός μηχανήματος έχει υποστεί βλάβη, θα το μεταφέρουν στο μηχανοστάσιο, όπου οι μηχανικοί θα το φροντίσουν. Εάν ένα κομμάτι τύχει να μην μπορεί να επισκευαστεί, θα εκτυπωθούν νέα κομμάτια σε 3D όσο πιο γρήγορα χρειάζεται. Σε κάθε μέλος του πληρώματος έχουν ανατεθεί συγκεκριμένες εργασίες που πρέπει να κάνει κατά τη διάρκεια της ημέρας. Οι βοτανολόγοι θα διευθύνουν τους υδροπονικούς θαλάμους για να εξασφαλίσουν ότι τα μέλη του πληρώματος έχουν αρκετή τροφή για να φάνε- τα κύρια καθήκοντα των μηχανικών μπορεί να είναι η επισκευή και η διατήρηση των συστημάτων που λειτουργούν ή η ανάλυση και ο σχεδιασμός νέων εξαρτημάτων. Εάν η εξωτερική θερμοκρασία είναι εντός του εύρους επιβίωσης, οι αστροναύτες μπορούν να πάνε σε διάφορες αποστολές. Κάποιες από αυτές μπορεί να συνίστανται στην άντληση πάγου από το νότιο πόλο και στη συνέχεια στην πλήρωση με αυτόν του θαλάμου νερού έξω από τη βάση ή στην ανάκτηση διαφόρων πετρωμάτων, μεταλλευμάτων ή δειγμάτων από την επιφάνεια της σελήνης. Το πλήρωμα θα κάνει επίσης έρευνα για να αυξήσει την κατανόηση της σελήνης, όπως η γεωλογία της ή οι επιπτώσεις της μικροβαρύτητας στους ζωντανούς οργανισμούς. Τόσο οι αποστολές όσο και οι ερευνητές μπορούν να μας βοηθήσουν στην καλύτερη κατανόηση του περιβάλλοντος, αναπτύσσοντας έτσι βιώσιμες μελλοντικές βάσεις. Αφού ολοκληρώσουν τις εργασίες τους, τα μέλη του πληρώματος έχουν λίγο ελεύθερο χρόνο για να χαλαρώσουν, να παίξουν κάποια παιχνίδια, να ακούσουν μουσική, να παρακολουθήσουν μια ταινία ή να τηλεφωνήσουν στους φίλους και τις οικογένειές τους. Πριν πάνε για ύπνο, θα πρέπει να φάνε δείπνο και ίσως να χρησιμοποιήσουν τις εγκαταστάσεις του μπάνιου όπως επιθυμούν και να ρίξουν μια ματιά στη Γη μας, στο βάθος.



← Όλα τα έργα