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: MoonMeisters

Colegiul National "Mihai Eminescu"  Suceava    Ρουμανία 18, 17 Δεύτερη θέση - Κράτη μέλη του ESA

Εξωτερικός θεατής για 3d έργο

Περιγραφή του έργου

Το Hyperion1918 δεν είναι απλώς ένας ανθρώπινος βιότοπος στο φεγγάρι, αλλά έχει επίσης σχεδιαστεί για να αποτελέσει μια πύλη προς άλλους πιο μακρινούς πλανήτες. Το φεγγάρι δεν είναι μόνο ένα εξαιρετικό πεδίο εξάσκησης για εμάς προκειμένου να επιχειρήσουμε μια επιτυχή προσγείωση σε άλλους πλανήτες, αλλά είναι επίσης ένα πιο ευνοϊκό μέρος για τους αστροναύτες να αποπλεύσουν, καθώς υπάρχουν περισσότερες ευκαιρίες απογείωσης από ό,τι έχουμε στη Γη.

Η βάση μας έχει σχεδιαστεί για να φιλοξενεί πέντε αστροναύτες και αποτελείται από πέντε θόλους, ο καθένας με συγκεκριμένη λειτουργία και όνομα: Μπέντης (αρχηγείο και εργαστήριο), Ύπνωση (ύπνος και χαλάρωση), Ερμής (υπόστεγο), Ήφαιστος (αποθήκη), Διονύσιος (τραπεζαρία και κουζίνα) και το θερμοκήπιο με το όνομα Δήμητρα.

Ο θόλος Bendis περιέχει το εργαστήριο όπου θα μελετήσουμε τα σεληνιακά πετρώματα, τον πάγο και τη σκόνη, το υπόγειο που διαθέτει έναν καθαριστή νερού, δεξαμενές οξυγόνου και νερού και μπαταρίες έκτακτης ανάγκης και το αρχηγείο που έχει έναν γεωγραφικό χάρτη της σελήνης στο κέντρο του δωματίου και μπροστά από το τεράστιο παράθυρο, το οποίο μπορεί να ενεργοποιηθεί σε μια οθόνη υψηλής τεχνολογίας για ζωντανές διασκέψεις με τη Γη, που έχει σχεδιαστεί ως ημικυκλικό τραπέζι για τους αστροναύτες.

Ο θόλος της ύπνωσης περιλαμβάνει στον πρώτο όροφο ένα χώρο για σωματικές δραστηριότητες, ένα βεστιάριο, ένα μπάνιο και ένα δωμάτιο για το ντους των αστροναυτών και μια πόρτα προς το χώρο της Δήμητρας. Ο επάνω όροφος περιέχει πέντε πανομοιότυπα υπνοδωμάτια, τα οποία περιέχουν ένα κρεβάτι, ένα τραπέζι, ένα κομοδίνο και μια ντουλάπα.

Πού θέλετε να χτίσετε το Moon Camp σας;

Οι σεληνιακοί πόλοι είναι γεωγραφικές τοποθεσίες που προσφέρουν πολλά πλεονεκτήματα όσον αφορά την εξερεύνηση του διαστήματος. Θα χτίσουμε τη σεληνιακή μας βάση στο βόρειο χείλος του κρατήρα Peary. 

Πρώτα απ' όλα, όντας ο κρατήρας που βρίσκεται πλησιέστερα στον βόρειο σεληνιακό πόλο, φωτίζεται σχεδόν συνεχώς, γεγονός που δημιουργεί ένα περιβάλλον με σχετικά σταθερή θερμοκρασία και παρέχει μια ασφαλή πηγή ηλιακής ενέργειας. 

Δεύτερον, οι μελέτες δείχνουν ότι είναι σχεδόν οι σταθερές σκιασμένες περιοχές που μπορεί να περιέχουν παγωμένο νερό, το οποίο θα μπορούσε να αντιπροσωπεύει σχετικά παρθένο κομητικό ή αστεροειδές υλικό που υπάρχει στη Σελήνη εδώ και εκατομμύρια ή δισεκατομμύρια χρόνια. Μπορούμε να εξορύξουμε αυτό το παγωμένο νερό και να το χρησιμοποιήσουμε σε επιστημονικά πειράματα ή να το χρησιμοποιήσουμε ως πηγή πόσιμου νερού.

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

Ακολουθώντας την ίδια πορεία συναρμολόγησης με τον ISS, οι μονάδες για τη σεληνιακή μας κατασκήνωση θα κατασκευαστούν στη Γη. Κάθε μονάδα θα σταλεί στη συνέχεια στο φεγγάρι, μαζί με ρομπότ που θα συναρμολογήσουν τη σεληνιακή βάση ακριβώς όπως ένα παζλ. Μόλις η βάση είναι έτοιμη, είναι ώρα οι αστροναύτες να γεμίσουν τον χώρο με έπιπλα. Για να γίνει αυτό, θα σταλεί πρώτα ένας πύραυλος που θα μεταφέρει τους αστροναύτες και τα απαραίτητα υλικά για να ξεκινήσει η κατασκευή. Τα έπιπλα είναι σχεδιασμένα έτσι ώστε να προσφέρουν την ελάχιστη δυνατή άνεση που απαιτείται μακροπρόθεσμα. Θα χρησιμοποιήσουμε τιτάνιο για τους τοίχους και διαφανές πυριτικό υαλοβάμβακα για τα παράθυρα. 

Η βάση μας δεν έχει σχεδιαστεί μόνο για να μαγεύει το μάτι και να δίνει μια αίσθηση αρμονίας στους αστροναύτες που ζουν στο εσωτερικό της, αλλά έχει επίσης πολλά συμμετρικά εξαρτήματα, έτσι ώστε η στοίβαξή τους να επιτρέπει τη μεταφορά πολλών μονάδων με έναν πύραυλο. Και οι πέντε ημισφαίρες μπορούν να διασπαστούν σε συμμετρικές πλάκες, καθώς και οι ελαφρώς καμπυλωτές κυλινδρικές αίθουσες. Επιπλέον, οι θόλοι είναι πολύ αποτελεσματικές αρχιτεκτονικές κατασκευές, καθώς είναι ισχυρότερες, ελαφρύτερες και ταχύτερες στην κατασκευή από τα πιο παραδοσιακά κτίρια. Επίσης, περικλείουν μεγάλη ποσότητα χώρου με ελάχιστα υλικά, εργασία και ενέργεια.

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

 

Όταν επιλέξαμε τον σχεδιασμό και τα υλικά για τη βάση μας στο φεγγάρι, λάβαμε υπόψη μας τις ακτινοβολίες, τους μετεωρίτες και τις υψηλές διακυμάνσεις της θερμοκρασίας. Για το λόγο αυτό, οι τοίχοι είναι κατασκευασμένοι από τιτάνιο. Εκτός του ότι έχει χαμηλή θερμική αγωγιμότητα και εξαιρετική μηχανική αντοχή, το τιτάνιο είναι επίσης εύκαμπτο αλλά ανθεκτικό και ανθεκτικό στους κραδασμούς, πράγμα που σημαίνει ότι οι αστροναύτες μας προστατεύονται από τις υψηλές διακυμάνσεις της θερμοκρασίας και τους μετεωρίτες. 

Με την ίδια λογική, αντί για κανονικό γυαλί θα χρησιμοποιήσουμε διαφανές πυριτικό υαλοβάμβακα και το εσωτερικό των τοίχων θα καλυφθεί με demron, το οποίο θα προσθέσει επιπλέον προστασία από τις κοσμικές ακτινοβολίες. Επίσης, οι εσωτερικές πόρτες του υπόστεγου έχουν σχεδιαστεί για να σφραγίζουν το δωμάτιο, με αυτόν τον τρόπο η βάση δεν θα εκτίθεται στο κενό και η πίεση και το επίπεδο οξυγόνου θα μπορούν να επανέλθουν σε φυσιολογικές, ασφαλείς παραμέτρους.

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

Αφού δημιουργηθεί η βάση, το παγωμένο νερό που βρίσκεται κοντά στη βάση μας θα εξορύσσεται, θα λιώνει και θα φιλτράρεται ώστε να μπορεί να αποθηκευτεί και να χρησιμοποιηθεί στη βάση. Μετά από αυτό, όλο το χρησιμοποιημένο νερό θα φιλτραριστεί μέσω ενός καθαριστή νερού, συμπεριλαμβανομένων των ούρων. Αυτό το σύστημα θα πρέπει, με την πάροδο του χρόνου, να αυξήσει την ποσότητα του διαθέσιμου νερού στη βάση, καθώς ο όγκος του νερού που παράγεται από τα ούρα είναι περίπου 10% περισσότερος από την πρόσληψη, λόγω της οξείδωσης των τροφίμων. Επιπλέον, τα υπολείμματα από το φιλτράρισμα των ούρων μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως εδαφοβελτιωτικό.

Οι αστροναύτες δεν μπορούν να ζουν για πάντα με συσκευασμένα τρόφιμα, αλλά θα πρέπει να το κάνουν για τους πρώτους μήνες, μέχρι να αναπτυχθούν τα λαχανικά στο θερμοκήπιο. Τα μέλη του πληρώματος θα ζουν κυρίως με φυτική διατροφή, με επιπλέον προμήθειες κρέατος και πρωτεϊνών από τη γη. Τα λαχανικά θα καλλιεργηθούν από βοτανολόγους στο θερμοκήπιο, όπου θα φυτέψουμε πατάτες, πράσινα μπιζέλια και σόγια για υδατάνθρακες, σάκχαρα, ασβέστιο και φυτικές ίνες, βιταμίνες Α, Κ, C- καρπούζι και αγγούρι για την υψηλή τους σύσταση σε νερό και για σάκχαρα.

Δεδομένου ότι η τοποθεσία μας είναι σχεδόν συνεχώς φωτισμένη, κατά τη διάρκεια της σεληνιακής ημέρας η κύρια πηγή ηλεκτρικής ενέργειας θα είναι οι ηλιακοί συλλέκτες. Ακόμη και αν η σεληνιακή νύχτα είναι σημαντικά σύντομη, θα πρέπει να χρησιμοποιούμε εφεδρικές μπαταρίες για όλες τις συσκευές και τις εργαστηριακές συσκευές για να μπορούμε να διατηρήσουμε τη βάση σε λειτουργία, γνωρίζοντας ότι το μέσο ποσοστό ισχύος που χρησιμοποιείται σε ένα μήνα είναι μεγαλύτερο από 1200kw. Επίσης, οι μπαταρίες μπορεί να είναι χρήσιμες σε περίπτωση δυσλειτουργίας των ηλιακών συλλεκτών.

Στην αρχή του ταξιδιού μας θα χρησιμοποιήσουμε πεπιεσμένο αέρα που θα φέρουμε από τη γη. Καθώς τα φυτά μας αναπτύσσονται, παρέχοντας μια ακόμη πηγή οξυγόνου, θα ηλεκτρολύσουμε το νερό που θα βρούμε στο φεγγάρι για να πάρουμε οξυγόνο και υδρογόνο (το οποίο μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί στο ίδιο
διαδικασία).
Μπορούμε επίσης να εξάγουμε αέρα από το σεληνιακό έδαφος χρησιμοποιώντας τη διαδικασία ηλεκτρόλυσης λιωμένου άλατος. Ενώ ο αναπνεύσιμος αέρας αποτελείται μόνο από 20% οξυγόνο, 2% διοξείδιο του άνθρακα και 78% άζωτο. Ορισμένες μελέτες δείχνουν ότι μπορεί να βρεθεί στα σεληνιακά πετρώματα, αν και το άζωτο ίσως χρειαστεί να προμηθεύεται από τη γη.

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

Αν και δεν είναι αδύνατο να επεκταθεί το Hyperion1918 σε μια τουριστική σεληνιακή βάση στο μέλλον, όταν σχεδιάσαμε αυτό το μοντέλο δώσαμε προτεραιότητα στα επιστημονικά πειράματα. 

Πρώτα απ' όλα, η μελέτη του σεληνιακού εδάφους, των πετρωμάτων και του υπόγειου πάγου μπορεί όχι μόνο να δώσει σημαντικές πληροφορίες για το πώς σχηματίστηκε το φεγγάρι πριν από δισεκατομμύρια χρόνια, αλλά θα βοηθήσει επίσης τους επιστήμονες να περιορίσουν τα μοντέλα των προσκρούσεων στη σεληνιακή επιφάνεια και τις επιπτώσεις της κηπουρικής των μετεωριτών, της φωτοδιάσπασης και του σπινθηροβολισμού του ηλιακού ανέμου στη Σελήνη.

Τέλος, το Hyperion1918 μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πύλη για μελλοντικές αποστολές σε άλλους πιο μακρινούς πλανήτες, όπως ο Άρης, καθώς έχουμε περισσότερες δυνατότητες απογείωσης από τη Σελήνη απ' ό,τι από τη Γη. Επιπλέον, προσφέρει μεγάλη εικόνα για τις τεχνικές επιβίωσης στο διάστημα που μπορούν να αναπτυχθούν σε μια σχετικά ασφαλή τοποθεσία που βρίσκεται κοντά στη Γη.

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

Μια μέρα στη Σελήνη είναι πολύ διαφορετική από μια μέρα στη Γη. Ο επικεντρωμένος στα καθήκοντα τρόπος ζωής των αστροναυτών, καθώς και η απομόνωση από τους υπόλοιπους ανθρώπους στη Γη και ο ασυνεπής κύκλος ημέρας-νύχτας είναι μερικά μόνο από τα εμπόδια για την κοινότητα του φυλακίου. Η υπέρβασή τους αποτελεί βασικό βήμα για την πλήρη αξιοποίηση των ερευνητικών ευκαιριών που μας προσφέρει η Σελήνη. 

Καθώς ο "ανοιχτός χώρος" στο θερμοκήπιο της Δήμητρας φωτίζεται κυρίως από τον ήλιο, ο κύκλος ημέρας-νύχτας μπορεί να επιτευχθεί σκοτεινιάζοντας τη γυάλινη οροφή σε ορισμένες ώρες. 

Σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης, είναι ζωτικής σημασίας τουλάχιστον ένας αστροναύτης να είναι ξύπνιος ανά πάσα στιγμή. Για να εξασφαλιστεί αυτό, κάθε μέλος του πληρώματος θα κοιμάται 2 ώρες μετά τον προηγούμενο και θα ξυπνάει ανάλογα. Με αυτόν τον τρόπο, όλοι οι αστροναύτες θα είναι ξύπνιοι την ίδια ώρα για τουλάχιστον 8 ώρες την ημέρα. 

Όταν όλα τα μέλη του πληρώματος ξυπνήσουν, θα συγκεντρωθούν στο τμήμα του αρχηγείου για να επικοινωνήσουν με τη Γη και να καθορίσουν το πρόγραμμα της ημέρας. Όσο όλα τα μέλη του πληρώματος είναι ξύπνια, η εστίαση στην κοινωνικοποίηση είναι ζωτικής σημασίας για τη διατήρηση της ψυχικής υγείας κάθε αστροναύτη και της ευεξίας του. 

Υπάρχουν 3 κύριες εργασίες που πρέπει να γίνουν στο φυλάκιο, κάθε μία από τις οποίες ανατίθεται ανάλογα στους αστροναύτες. Δύο από αυτούς θα εργαστούν στον τομέα της έρευνας, άλλοι δύο θα είναι υπεύθυνοι για το θερμοκήπιο και την προετοιμασία του φαγητού και ο τελευταίος θα είναι υπεύθυνος για τη συντήρηση, αν και κάθε αστροναύτης θα πρέπει να έχει τις ικανότητες και τον χρόνο αντίδρασης για να μεταπηδά από τη μία εργασία στην άλλη.

Τι θα κάνουν τα ερευνητικά μέλη του πληρώματος όλη την ημέρα; Χρησιμοποιώντας ρομπότ που παρακολουθούνται από απόσταση, θα συλλέγουν δείγματα από το σεληνιακό έδαφος, τους βράχους και τους πάγους, θα τα μελετούν και θα παίρνουν όσο το δυνατόν περισσότερες πληροφορίες στο εργαστήριο, καθώς και θα προετοιμάζουν και θα καθαρίζουν πόσιμο νερό για το υπόλοιπο πλήρωμα.

Η συντήρηση περιλαμβάνει στο πρώτο μέρος την καταγραφή όλου του εξοπλισμού και των πόρων που βρίσκονται στο θόλο της Hefaistos, καθώς και τον καθαρισμό των δειγμάτων που συλλέγονται. Επιπλέον, ο υπεύθυνος πρέπει να βεβαιωθεί ότι το επίπεδο ισχύος και τα μηχανήματα και οι συσκευές, καθώς και όλη η τεχνολογία είναι σε καλή κατάσταση και έτοιμα να ξεκινήσουν.

Μετά από μια κουραστική ημέρα εργασίας, τι καλύτερο από το να απολαύσετε την υπέροχη θέα της Γης και τα θαύματα του σύμπαντος;



← Όλα τα έργα