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: RICA

Θεωρητικό Λύκειο "Ion Barbu"  Βουκουρέστι    Ρουμανία 15

Εξωτερικός θεατής για 3d έργο

Περιγραφή του έργου

Το RICA προτείνει την ανάπτυξη μοναδικών τεχνολογιών, ένα πεδίο δοκιμών για την προσαρμογή στις περιβαλλοντικές συνθήκες, αλλά και για καινοτομίες στον τομέα του αποικισμού της σελήνης. Διατεταγμένη στο οροπέδιο ενός κρατήρα στο Νότιο Πόλο, του Σάκλετον, η βάση RICA προσφέρει στους ερευνητές όλες τις δυνατότητες για μια κάτι παραπάνω από αξιοπρεπή ζωή. Χωρισμένη σε διαφορετικά τμήματα που έχουν οι αστροναύτες, είναι ένας αποτελεσματικός τρόπος για τον αρχικό επιστημονικό σκοπό. Προσφέροντας όλες τις ανάγκες ενός όντος στη Γη, η βάση μας διαθέτει μια συμφωνία υποδομών που αναπτύχθηκε σε τέσσερις θόλους και προσφέρει στους ερευνητές έναν άνετο χώρο ανάπαυσης, ένα θερμοκήπιο, όπου θα αναπτυχθούν φυτά, που εξασφαλίζει αξιοπρεπή ανάπτυξη, κέντρο ελέγχου για τη σχέση με τη Γη, χώρους ψυχαγωγίας, αλλά και άλλους χώρους, όπως το ιατρείο. Ο πιθανός οικισμός στο φεγγάρι εκμεταλλεύεται όλους τους τοπικούς πόρους, προσπαθώντας να γίνει ανεξάρτητος από αυτούς της Γης. Οι ερευνητές μελέτησαν το σεληνιακό ρεγκόλιθο και κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι περιέχει σχετικά υψηλή συγκέντρωση του σπάνιου ισοτόπου Ήλιο3, το οποίο θα μπορούσε να έχει χρήση σε μελλοντικούς αντιδραστήρες πυρηνικής σύντηξης στη Γη, αλλά και νεοδύμιο και λανθάνιο, που χρησιμοποιούνται σε τεχνολογίες για ηχεία και smartphones, με αποτέλεσμα να μπορεί να μειωθεί το κόστος κατασκευής με τη μεταφορά τους στο έδαφος. Ένας από τους κύριους στόχους της βασικής έρευνας του RICA είναι η μελέτη της σεληνιακής σκόνης και η δυνατότητα οι ιδιότητές της να βοηθήσουν τη Γη να καταπολεμήσει την κλιματική αλλαγή. Παρουσιάζουμε την ιδέα με τη μορφή μιας έννοιας, της οποίας τα αποτελέσματα και η δυνατότητα ύπαρξης παραμένουν ακόμη υπό αμφισβήτηση.

Πού θέλετε να χτίσετε το Moon Camp σας;

Το RICA βρίσκεται κοντά στο Νότιο Πόλο της Σελήνης, στον κρατήρα Shackleton, καθώς η θέση αυτή είναι σχεδόν μόνιμα φωτισμένη κατά τη διάρκεια της ημέρας, γεγονός που αποτελεί πλεονέκτημα για την εκμετάλλευση της ηλιακής ενέργειας. Ταυτόχρονα, ο παράγοντας αυτός είναι ευεργετικός για μια πιθανή ιδέα που θα συνίσταται στην αποτελεσματική εκμετάλλευση του διοχετευόμενου φωτός από τις κορυφές. Θα προσπαθήσουμε να συλλάβουμε όσο το δυνατόν περισσότερο σε έναν αντιδραστήρα που χρησιμοποιεί τεράστια κάτοπτρα που συλλαμβάνουν το φως σε έναν καυτό κλίβανο, θερμαίνοντας το σεληνιακό ρεγκόλιθο σε θερμοκρασίες άνω των 900°C, τη θερμοκρασία στην οποία το υδρογόνο ή ο άνθρακας, που θα μεταφέρουμε αρχικά από τη Γη, μπορεί να αφαιρέσει το οξυγόνο από τα ορυκτά του και να σχηματίσει μια ένωση με μόρια υδρογόνου για να σχηματίσει νερό. Ταυτόχρονα, η τοποθεσία που θα επιλεγεί είναι καθοριστικός παράγοντας, καθώς ο Νότιος Πόλος διαθέτει σημαντικές ποσότητες κρατήρων γεμάτων πάγο που μπορούν να αποτελέσουν σημαντική πηγή νερού.

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

Η βάση στοχεύει σε μια δομική μακροβιότητα μερικών δεκαετιών ή και περισσότερο. Έτσι, η κατασκευή του έργου μας βασίζεται σε ρομπότ εξοπλισμένα με τρισδιάστατους εκτυπωτές που χρησιμοποιούν τους κανόνες που προκύπτουν μετά την ανασκαφή. Υπάρχει ένας υπόγειος αλλά και ένας υπέργειος χώρος. Τα βασικά υλικά έχουν αυξημένη αντοχή, όπως τα κράματα αλουμινίου. Τα θερμοκήπια επωφελούνται από μια σκληρή γυάλινη οροφή που θα τους δώσει διαφάνεια για το φως αλλά και αντοχή στο σκυρόδεμα. Για την κανονική προστασία θα χρησιμοποιήσουμε πολυαιθυλένιο και carbon kevlar στην κατασκευή. Το σύστημα περιλαμβάνει ηλιακούς συλλέκτες. Οι τόροι του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής που επωφελούμαστε θα είναι κατασκευασμένοι από θερμοαγώγιμα υλικά και μέσω των ακτίνων του ήλιου με θερμική ενέργεια, το νερό που βρίσκεται σε αυτούς θα θερμαίνεται και θα κυκλοφορεί μέσω των θερμοηλεκτρικών σταθμών. Ο επιλεγμένος σχεδιασμός προσφέρει αυξημένη λειτουργικότητα, συνδέοντας αξιόπιστα όλες τις μονάδες βάσης που επωφελούνται από 4 ανελκυστήρες μεταξύ των ορόφων των 4 θόλων: για τη στέγαση, τον έλεγχο διοίκησης, την αποθήκευση και τις υπηρεσίες κοινής ωφέλειας.

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

Το RICA βρίσκεται στο νότιο πόλο της σελήνης, γεγονός που συνεπάγεται ένα ελάχιστο θερμικό πλάτος. Το βασικό τμήμα της βάσης βρίσκεται υπόγεια, γεγονός που μας απαλλάσσει από τον μεγάλο κίνδυνο μετεωριτών, ακτινοβολίας και ακραίων θερμοκρασιών, ενώ σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης η κατάσταση μπορεί να ελεγχθεί υπόγεια. Η βάση διαθέτει έναν πύραυλο που προορίζεται για ανεφοδιασμό σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης, τον οποίο μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε για επιβίβαση σε ειδικές περιπτώσεις. Γίνονται προσπάθειες να δημιουργηθεί ένα σύστημα υπολογιστή για την πρόληψη των μετεωριτών και των κινδύνων. Στην είσοδο της RICA υπάρχει χώρος για την απολύμανση των ενδυμάτων που μπορεί να έχουν επικίνδυνη ακτινοβολία. Είναι πιθανό να έχουν ένα βαρύ υλικό στο εσωτερικό τους που εμποδίζει την είσοδο της ακτινοβολίας, έχοντας επίσης βαρυτικό σκοπό.

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

Η κύρια πηγή νερού της βάσης είναι ο πάγος που εξάγεται με τη βοήθεια ρόβερ εξοπλισμένων με τρυπάνια από τους κρατήρες στο Νότιο Πόλο. Θα αποθηκεύεται σε αποσπώμενες μονάδες αποθήκευσης. Εφαρμόζουμε την εκμετάλλευση της ηλιακής θερμικής ενέργειας στο εσωτερικό του κρατήρα, με τη βοήθεια της οποίας ο πάγος θα μετατρέπεται σε ατμό. Ο σεληνιακός ρεγόλιθος περιλαμβάνει διοξείδιο του πυριτίου και οξείδια μετάλλων, τα οποία τον καθιστούν κατά μέσο όρο 43% οξυγόνο κατά μάζα. Μέσω της τεχνικής των κατόπτρων που αναλύθηκε προηγουμένως, μπορούμε να συνδέσουμε το οξυγόνο που απομακρύνεται από τα ορυκτά με υδρογόνο ή άνθρακα για να προκύψει νερό.

Το φαγητό βασίζεται σε τέσσερα υδροπονικά θερμοκήπια. Οι αστροναύτες θα μπορούσαν να δοκιμάσουν μια νέα αντίληψη ανάπτυξης των φυτών, η οποία βασίζεται στο νερό και σε λευκά και κόκκινα LED που μπορούν να αλλάξουν τη σύνθεση των βιταμινών και των ανόργανων συστατικών τους. Ως κλειστό οικοσύστημα, τα φυτά θα ανακυκλώνουν τα οργανικά απόβλητα και θα μετατρέπουν το διοξείδιο του άνθρακα σε οξυγόνο για να αναπνέουν. Θα χρειαστεί η επιλογή από τη Γη για μια διατροφή που περιλαμβάνει καλλιέργειες που αναπτύσσονται καλά σε εσωτερικούς χώρους και είναι γεμάτες με θρεπτικά συστατικά που αποδομούνται λιγότερο κατά την αποθήκευση - βιταμίνες C1, Κ και κάλιο. Προσπαθούμε να καλλιεργούμε σκουλήκια για πρωτεΐνες και να ποτίζουμε τα φυτά με φιλτραρισμένα ούρα.

Η βάση διαθέτει φωτοβολταϊκά πάνελ, τα οποία αξιοποιούν την ηλιακή ενέργεια. Οι ατμοί ,που παρέχονται από το θερμαινόμενο νερό από τους πυρσούς, θα κινούν μια έλικα συνδεδεμένη με έναν ηλεκτροκινητήρα, με αποτέλεσμα την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Η βάση προσπαθεί να εξορθολογήσει και να εξοικονομήσει όλη την ενέργεια που διαθέτει, όπως στην περίπτωση της θέρμανσης του πάγου στους κρατήρες. Το συμπυκνωμένο νερό, μέσω ενός εργοστασίου επεξεργασίας και διαίρεσης σε μόρια υδρογόνου και οξυγόνου, μια διαδικασία που επηρεάζεται από τον ηλιακό ηλεκτρισμό, θα αποθηκεύεται σε μονάδες πρόωσης ή θα διοχετεύεται μέσω κυψελών καυσίμου για την παροχή ενέργειας. Ακόμη και στο γυμναστήριο, οι διάδρομοι συνδέονται με ένα σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας .

Η RICA επωφελείται από τον αέρα που λαμβάνεται με ηλεκτρόλυση και μετάλλωση. Κάνουμε ηλεκτρόλυση του νερού ή μεταλλοποίηση του σεληνιακού ρεγολίθου. Η διαδικασία της ηλεκτρόλυσης έχει προσεγγιστεί στο παρελθόν, γι' αυτό θα αναπτύξουμε τη μετάλλωση με περισσότερες λεπτομέρειες. Το χλωριούχο ασβέστιο προστίθεται στον ρεγόλιθο - τον ηλεκτρολύτη - και το μείγμα θερμαίνεται στους 950°C περίπου. Στη συνέχεια εφαρμόζεται ηλεκτρικό ρεύμα. Αυτό εξάγει το οξυγόνο και μεταναστεύει το άλας σε μια άνοδο, όπου μπορεί να απομακρυνθεί. Το μέταλλο που μένει πίσω μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως δομικό υλικό. Το οξυγόνο που λαμβάνεται πρέπει να αναμιχθεί με άζωτο, το οποίο φέρνουμε από τη Γη, για να σχηματιστεί αναπνεύσιμος αέρας.

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

Ο οικισμός μας έχει επιστημονικό σκοπό. Ένας από τους στόχους του προγράμματος είναι η μελέτη του σεληνιακού ρεγολίθου. Αλλά για την καταπολέμηση της υπερθέρμανσης του πλανήτη, μπορούμε να παρέμβουμε με ηλιακές σκιές στην τροχιά του κόσμου μας που θα μπορούσαν να μειώσουν την ποσότητα ενέργειας που λαμβάνουμε από τον Ήλιο. Αυτές οι σκιές είναι σύννεφα σεληνιακής σκόνης που μεταφέρονται από τα ορυχεία στο φεγγάρι και ρίχνονται σε στρατηγικά σημεία της τροχιάς. Υπάρχουν όμως και μειονεκτήματα, όπως περισσότερο φως τη νύχτα, αλλά το κατατάσσουμε στην κατηγορία των απελπισμένων μέτρων. Το καύσιμο των πυραύλων που είναι πιο συμφέρον στο φεγγάρι, δεν χρειάζεται πλέον να περάσει από το τεράστιο βαρυτικό πεδίο της Γης. Εξαγωγή πάγου στη Σελήνη και εκτόξευση ενός μηνιαίου "βενζινάδικου" σε τροχιά. Ο σταθμός θα τον μετέτρεπε στη συνέχεια σε καύσιμο πυραύλων υδρογόνου-οξυγόνου και θα τον μετέφερε σε διαστημόπλοια μεγάλων αποστάσεων, όπως αυτά που κατευθύνονται στον Άρη.

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

Το RICA προωθεί την εννοιολογική διαβίωση στο φεγγάρι σε μια πιθανή πραγματικότητα. Οι αστροναύτες μπορούν να προσαρμοστούν στις δυσμενείς περιβαλλοντικές συνθήκες προσπαθώντας να ανακαλύψουν νέες τεχνολογίες για την ανάπτυξη της ζωής και της ανθρωπότητας. Η διαβίωση είναι όσο το δυνατόν πιο απλή: επιβίωση και ανάπτυξη από το 0. Με ελάχιστους πόρους θα προτείνουμε επιστημονική έρευνα υψηλού επιπέδου για την προσαρμογή του νου και του σώματος στη διαβίωση σε ένα πολύ μικρότερο και εντελώς άγνωστο διάστημα. Οι επιβαίνοντες στη βάση, σε αριθμό περίπου 60 ατόμων, θα έχουν τη δραστηριότητα δομημένη σε βάρδιες: νυχτερινή βάρδια και ημερήσια βάρδια. Η ομάδα αυτή αποτελείται από ερευνητές και μηχανικούς που θα αναπτύξουν το ένστικτό τους για να ενσωματωθούν σε ένα νέο περιβάλλον. Θα ξεκινήσουν τη μέρα τους με ένα θρεπτικό πρωινό, το οποίο θα σταθεροποιήσει τον πεπτικό τους ρυθμό και θα τους δώσει μια ενεργειακή ώθηση για το υπόλοιπο της ημέρας. Σε όσους βρίσκονται μέσα θα τους σερβίρεται γεύμα σε μπουφέ, ενώ σε όσους βρίσκονται σε αποστολές, εκτός της βάσης, θα τους προσφέρονται τρόφιμα που δεν φθείρονται και αποθηκεύονται εύκολα, ενώ θα μπορούν να πάρουν και κάποια συμπληρώματα διατροφής για να βοηθηθούν. Στη συνέχεια, στους αστροναύτες θα ανατεθούν διαφορετικά καθήκοντα σε ομάδες: διοίκηση και έλεγχος, έρευνα, μηχανική και τεχνική υποστήριξη, βοτανική, εξόρυξη, αποθήκευση και εξερεύνηση. Θα έχουν 8ωρο πρόγραμμα εργασίας, με διαλείμματα 30 λεπτών ανά 3ωρο. Οι γιατροί που βρίσκονται στη βάση θα ελέγχουν προσεκτικά την εξέλιξη των μελών του RICA, διαχειριζόμενοι την κατάσταση με τον καλύτερο δυνατό τρόπο. Οι άνθρωποι θα εκτελούν την εργασία τους προσεκτικά, ελέγχοντας τη σταθερότητα και την ασφάλεια, στέλνοντας κάθε παράγοντα κινδύνου πίσω στη βάση μέσω του πρωτοκόλλου. Οι υπεύθυνοι διοίκησης και ελέγχου θα διαβιβάζουν διαρκώς αναφορές στο έδαφος αλλά και σε όλα τα πλοία και τους δορυφόρους που εμπίπτουν στην κάλυψη της βάσης. Η Rica διαθέτει γυμναστήριο που συντηρεί τους μυς των μελών, συμβάλλοντας επίσης μέσω μιας ενεργητικής συνεισφοράς στους πόρους της βάσης. Κάθε άτομο επωφελείται από το δικό του δωμάτιο, εξοπλισμένο με όλα τα στοιχεία άνεσης όπως στον μητρικό πλανήτη. Η RICA φιλοδοξεί να αποτελέσει ένα βήμα προς την εξέλιξη, διασυνδέοντας το σύμπαν με τον άνθρωπο.



← Όλα τα έργα