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: Moon_Squad

Γυμναστήριο am Wall  Verden    Γερμανία 16, 17

Εξωτερικός θεατής για 3d έργο

Περιγραφή του έργου

Οι κατασκηνώσεις μας στο φεγγάρι  κύριος σκοπός είναι ένα ασφαλές και υπεύθυνο φυλάκιο για τους ανθρώπους στο φεγγάρι. Θέλουμε να δώσουμε στην ανθρωπότητα μια νέα έμπνευση για να αυξήσουμε το ενδιαφέρον για τις περιοχές μακριά από τη γη μας και να δείξουμε νέες τεχνικές δυνατότητες. Πρέπει να εμπλέξουμε νέους ανθρώπους που είναι ενθουσιασμένοι με την ανάπτυξη της αεροδιαστημικής για να φτάσουμε σε νέα μεγάλα ορόσημα.

Συνολικά, το Moon camp αποτελείται από ενιαίες κυψελωτές μονάδες για να εξασφαλιστεί η αρθρωτότητα της βάσης και να δημιουργηθεί η δυνατότητα επέκτασης του στρατοπέδου μας. Η ανάπτυξη του στρατοπέδου είναι πολύ ευέλικτη επειδή ένα ρόβερ τρισδιάστατης εκτύπωσης δίνει τη δυνατότητα εκτύπωσης των μονάδων ανάλογα με τις ανάγκες.

Επιπλέον, θα διαθέτουμε χώρο στάθμευσης για τα ρομπότ μας και χώρο εκτόξευσης για τους πυραύλους εφοδιασμού και εκκένωσης, ο οποίος βρίσκεται σε απόσταση από τον καταυλισμό για την ασφάλεια των αστροναυτών μας.

Προστατεύουμε το στρατόπεδο και το πλήρωμα από κινδύνους, ενώ τοποθετούμε τις ζωτικές μονάδες μέσα στο έδαφος της σελήνης, για να εξασφαλίσουμε μια φυσική προστασία από μικρομετεωρίτες και ακτινοβολία.

Επιπλέον, οι επιμέρους μονάδες διαχωρίζονται μεταξύ τους με ειδικές πύλες που μπορούν να κλείσουν σε επικίνδυνες καταστάσεις.

Στην αρχή της κατασκευής των στρατοπέδων είναι διαθέσιμη μόνο μια μικρή ποσότητα πόρων. Ως εκ τούτου, το στρατόπεδο εξαρτάται τα πρώτα δύο χρόνια από τις προμήθειες της γης. Στο τέλος θέλουμε να αναπτύξουμε μια πλήρη αυτάρκη κατασκήνωση, η οποία θα γίνει πιο ανεξάρτητη στο μέλλον. 

Πού θέλετε να χτίσετε το Moon Camp σας;

Αποφασίσαμε να χτίσουμε την κατασκήνωση στην περιοχή του Βόρειου Πόλου, λόγω της διαθεσιμότητας υδάτινου πάγου στις περιοχές με τους βαθύτατους κρατήρες.

Επιπλέον, οι θερμοκρασίες στο Βόρειο Πόλο της Σελήνης έξω από τους κρατήρες είναι πολύ ήπιες και ο ήλιος λάμπει σχεδόν όλη την ημέρα, γεγονός που εξασφαλίζει ένα μέρος της παραγωγής ενέργειας.

Ταυτόχρονα χτίζουμε την κατασκήνωσή μας στην άκρη ενός κρατήρα για να μειώσουμε την πιθανότητα πρόσκρουσης μετεωριτών και ακτινοβολίας. Παρ' όλα αυτά χτίζουμε τον καταυλισμό ακριβώς στην άκρη του κρατήρα για να αποφύγουμε το πλήρες σκοτάδι της βάσης και για να μπορέσουμε να ολοκληρώσουμε κάθε σημαντική τεχνική συσκευή η οποία τοποθετείται έξω από τον κρατήρα. Τελικά, τοποθετήσαμε ένα μέρος της σεληνιακής κατασκήνωσης μέσα στο τοίχωμα του κρατήρα, για να αυξήσουμε την ασφάλεια.

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

Ένα αυτόνομο όχημα θα σταλεί αρχικά στο φεγγάρι, για να εξορύξει το σεληνιακό έδαφος. Με μια ειδική κατασκευαστική διαδικασία, η οποία αναπτύσσεται επί του παρόντος στη γη, θα κάνουμε το έδαφος χρησιμοποιήσιμο για ένα ρόβερ τρισδιάστατης εκτύπωσης, με το οποίο θα κατασκευάσουμε ένα κέλυφος για τις μονάδες. Αυτή η μέθοδος εξοικονομεί πολύ χρόνο, κόστος και προφυλάσσει τους αστροναύτες από την ακτινοβολία που θα έπρεπε να υποστούν όταν θα χρειαζόταν να χτίσουν ένα στρατόπεδο.

Επιπλέον, το ρόβερ σκάβει στο τοίχωμα του κρατήρα για να κατασκευάσει μια σπηλιά στην οποία θα τοποθετηθούν οι πιο ζωτικές μονάδες.

Μέσα στα εκτυπωμένα κελύφη, το Rover θα κατασκευάσει μια ειδική και πολύ ανθεκτική πλαστική φούσκα με πλαίσιο από αλουμίνιο, για να δημιουργήσει ένα ασφαλές περιβάλλον για τους πρώτους αστροναύτες.

Μετά την κατασκευή ενός χώρου ασφαλείας για τους αστροναύτες, ο εξοπλισμός για τις ζωτικές μονάδες αποστέλλεται στον καταυλισμό στο φεγγάρι, ο οποίος περιλαμβάνει τα συστήματα υποστήριξης της ζωής, καθώς και μια πρώτη παροχή αέρα και τροφής.

Στην αρχή το Moon camp θα έχει πλήρωμα 5 ατόμων, για να διασφαλιστεί ότι υπάρχει ένας ειδικός για κάθε σημαντικό τομέα, όπως η μηχανική ή η ιατρική.

Στο μέλλον η κατασκήνωση θα γίνει μεγαλύτερη για να υποστηρίξει περισσότερα από 10 άτομα.

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

Μια μεγάλη πρόκληση είναι η ακτινοβολία του διαστήματος και οι προσκρούσεις μετεωριτών, οι οποίες θα μπορούσαν να καταστρέψουν ζωτικές μονάδες και να θέσουν σε κίνδυνο το πλήρωμα. Ως εκ τούτου, κατασκευάζουμε τις πιο σημαντικές μονάδες σε μια σπηλιά στο τοίχωμα του κρατήρα. 

Ταυτόχρονα, τα υπόλοιπα στοιχεία του modulus που δεν τοποθετούνται στο τοίχωμα του κρατήρα προστατεύονται με την τοποθέτηση ενός στρώματος  σεληνιακό έδαφος (76 εκατοστά είναι αρκετά για να αποτρέψουν τις μονάδες από την ακτινοβολία) πάνω από τις μονάδες. 

Εκτός από τους κινδύνους που προκαλεί το διάστημα, το πλήρωμα επιβαρύνεται με την απομόνωση από τους ανθρώπους στη γη, γι' αυτό έχουν συνεχή επαφή με τους φίλους και την οικογένειά τους στη γη μέσω συναντήσεων VR. Για την προστασία του πληρώματος από τη μείωση των μυών, έχουν σταθερές ώρες προπόνησης κάθε μέρα.

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

Η τοποθεσία της κατασκήνωσης μας στο φεγγάρι έχει επιλεγεί σκόπιμα, καθώς στις βαθιές περιοχές του κρατήρα υπάρχουν κοιτάσματα πάγου νερού. Ως εκ τούτου, θα μπορούσαμε να οδηγηθούμε στο έδαφος του κρατήρα με ένα αυτόνομο ρόβερ, το οποίο εξορύσσει υδάτινο πάγο με ένα ειδικό ενισχυμένο τρυπάνι και μεταφέρει τον πάγο στην κατασκήνωση. Στα σημεία του κρατήρα δεν υπάρχει φως και γι' αυτό το ρόβερ πρέπει να τροφοδοτείται από μπαταρίες. Ο πάγος του νερού θα λιώσει με τη χρήση της απορριπτόμενης θερμότητας από τον ατομικό αντιδραστήρα και το εστιασμένο φως του ήλιου.
Ταυτόχρονα, όταν παράγουμε νερό, κάνουμε μεθανοποίηση για να μετατρέψουμε το Co2 του αναπνεόμενου αέρα σε νερό. Ένα άλλο προϊόν της αντίδρασης είναι το μεθάνιο, το οποίο θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο πυραύλων για το διαστημόπλοιο Starship της SpaceX.
Το νερό που προκύπτει δεν έχει θρεπτικά συστατικά και επομένως λαμβάνουμε θρεπτικό διάλυμα για το νερό και τα φυτά από τη γη.

Η τροφή στην αρχή της κατασκήνωσης πρέπει να είναι η συνήθης τροφή των αστροναυτών, αλλά στο μέλλον θα παράγεται σε θερμοκήπιο. Αυτό το θερμοκήπιο δεν έχει παράθυρα επειδή θα χρειαζόταν ένα πολύ παχύ στρώμα γυαλιού λόγω της ακτινοβολίας.

Η αρχή της παραγωγής των τροφίμων μας βασίζεται στην "Υπόγεια καλλιέργεια", στην οποία το φως του ήλιου μιμείται από το φως LED και το έδαφος είναι ένα μέσο καλλιέργειας. Το θρεπτικό διάλυμα επιτρέπει υψηλή απόδοση της καλλιέργειας. Τα περιττώματα χρησιμοποιούνται ως λίπασμα.

Το μέσο καλλιέργειας αποτελείται από ίνες ξύλου και είναι πολύ ελαφρύ, γι' αυτό και μπορεί να σταλεί πολύ εύκολα στο φεγγάρι. Η άρδευση είναι αυτόνομη. Η τροφή παράγεται επίσης με την ίδια αρχή που αναπτύχθηκε στον "σταθμό Neumayer_station" στην Ανταρκτική.

Ωστόσο, ορισμένες πρωτεΐνες που χρειάζονται για να ζήσουμε στέλνονται από τη γη. Ως εκ τούτου, δεν μπορεί να επιτευχθεί πλήρης ανεξαρτησία.

Στην επιφάνεια του φεγγαριού υπάρχει πολύ διαθέσιμο ηλιακό φως, το οποίο θα μετατραπεί από τους ηλιακούς συλλέκτες σε ενέργεια. Ωστόσο, θα χρειαστούμε πολλούς ηλιακούς συλλέκτες για να παράγουμε αρκετή ενέργεια, ιδίως για τις διαδικασίες εξόρυξης και κατασκευής των ρόβερ. Επιπλέον, θεωρούμε ότι μια δευτερεύουσα πηγή ενέργειας είναι υποχρεωτική, π.χ. σε περίπτωση πρόσκρουσης μετεωρίτη στο πεδίο των ηλιακών συλλεκτών, η οποία θα μπορούσε να προκαλέσει απειλητική για τη ζωή πτώση της ισχύος.

Ως εκ τούτου, η κύρια ενέργεια παράγεται από την ατομική ενέργεια, η οποία βασίζεται σε έναν υποβρύχιο αντιδραστήρα νερού υπό πίεση. Η απορριπτόμενη θερμότητα χρησιμοποιείται για τη θέρμανση του στρατοπέδου και για την παροχή της απαραίτητης θερμικής θερμότητας όταν κάνουμε μεθανοποίηση. Αργότερα χρησιμοποιούμε τη θερμότητα για να λιώσουμε τον πάγο του νερού.

Επιπλέον, οι αποθήκες ενέργειας είναι το υδρογόνο που παράγεται κατά την ηλεκτρόλυση και το μεθάνιο από τη μεθανοποίηση και θα χρειαστούμε μπαταρίες για τον κινητό εξοπλισμό (ρόβερ κ.λπ.).

Για να ελαχιστοποιήσουμε τη μεταφορά αέρα από τη γη, παράξαμε το κύριο οξυγόνο στο φεγγάρι.
Με τις ηλεκτρολύσεις διαχωρίζουμε τον εξορυσσόμενο υδάτινο πάγο σε υδρογόνο και οξυγόνο. Το οξυγόνο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αναπνοή.
Επιπλέον, διαχωρίζουμε τα μεταλλεύματα από το έδαφος του φεγγαριού σε οξυγόνο και μεταλλική σκόνη, η οποία χρησιμοποιείται για την τρισδιάστατη εκτύπωση.

Θέλουμε να επαναχρησιμοποιήσουμε ένα μεγάλο μέρος του χρησιμοποιημένου αέρα και γι' αυτό ο αέρας οδηγείται στο θερμοκήπιο, όπου το CO2 αντιδρά με τα φυτά μέσω της φωτοσύνθεσης και παράγει οξυγόνο.

Επιπλέον, φυτεύουμε φυτά που φιλτράρουν δηλητηριώδη αέρια όπως η "φορμαλδεΰδη". Θέλουμε να χρησιμοποιήσουμε για παράδειγμα πράσινα κρίνα τα οποία έχουν υψηλή φιλτραριστική δράση (σύμφωνα με τη "μελέτη καθαρού αέρα" της NASA).

Για να δημιουργήσουμε έναν παρόμοιο αναπνευστικό αέρα στην κατασκήνωση, όπως στη γη, στέλνουμε άζωτο στην κατασκήνωση στην αρχή.

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

Στην αρχή η κατασκήνωση στο φεγγάρι χρησιμοποιείται μόνο για επιστημονικούς σκοπούς. Μια ουσιαστική έρευνα είναι η τεκμηρίωση των μακροπρόθεσμων συνεπειών της παραμονής στον καταυλισμό. Οι αποστολές στον ISS δεν διαρκούν περισσότερο από 1 έτος. Ως εκ τούτου, οι επιπτώσεις της μακροχρόνιας θερμικής απομόνωσης για μελλοντικές αποστολές π.χ. στον Άρη δεν είναι γνωστές. Ταυτόχρονα, δεν υπάρχουν πολλές γνώσεις σχετικά με το πώς να παρέχεται στους αστροναύτες τροφή και ενέργεια που είναι απαραίτητη για τον αποικισμό του Άρη. 

Επιπλέον, ο καταυλισμός μας στο φεγγάρι θα πρέπει να δοκιμαστεί για να αποτελέσει μια αποθήκη εμπορευμάτων για μελλοντικές αποστολές. 

Επιπλέον, θέλουμε να κατασκευάσουμε ένα ραδιοτηλεσκόπιο, το οποίο θα μπορούσε να βρει νέες ανακαλύψεις στο διάστημα και να παρέχει πληροφορίες για φυσικά προβλήματα. 

Το κόστος για την κατασκήνωση είναι υψηλό και ως εκ τούτου ορισμένοι τουρίστες θα μπορούσαν να επισκεφθούν την κατασκήνωση. Στο τέλος, η κατασκήνωση θα πρέπει επίσης να εμπνεύσει τους νέους σε STEM_classes και βιομηχανίες. 

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

Για να καταστεί δυνατή η καλύτερη δυνατή επιστημονική έρευνα και διερεύνηση, καθώς και η ρυθμισμένη φροντίδα και ασφάλεια, το πλήρωμα του Moon Camp θα αποτελείται από αστροναύτες, οι οποίοι έχουν ένα ευρύ φάσμα γνώσεων σε πολλούς διαφορετικούς τομείς. Οι αστροναύτες θα εργάζονται σε βάρδιες, ώστε να είναι αρκετά άτομα ξύπνια για να αντιδράσουν σε πιθανούς κινδύνους σε περιπτώσεις έκτακτης ανάγκης. Οι διάφορες βάρδιες επικαλύπτονται για μία ώρα, ώστε οι αστροναύτες των βαρδιών να μπορούν να αξιολογούν όλα τα γεγονότα από κοινού. Θα προσαρμοστούμε σε μια κανονική γήινη ημέρα 24 ωρών με βάρδιες 13 ωρών. 

Όταν αρχίζει η βάρδια, οι αστροναύτες ξυπνούν, παίρνουν πρωινό και προετοιμάζονται για τη δουλειά τους. Κάθε μέρα οι αστροναύτες εργάζονται στο εργαστήριο, για να κάνουν πειράματα. Μετά από αυτό συντάσσουν ένα πρωτόκολλο για την ασφάλεια όλων των αποτελεσμάτων. 

Ταυτόχρονα, το πλήρωμα δεσμεύεται να αθλείται τουλάχιστον 2 ώρες την ημέρα, προκειμένου να μειώσει την απώλεια μυών και οστικής πυκνότητας, η οποία προκαλείται από τη χαμηλή βαρύτητα.

Αργότερα οι αστροναύτες έχουν ελεύθερο χρόνο, κατά τον οποίο έχουν τη δυνατότητα να επικοινωνούν με άτομα στη Γη, ώστε να ελαχιστοποιήσουν το ψυχολογικό στρες της απομόνωσης. 

Επιπλέον, κάθε σύστημα του στρατοπέδου ελέγχεται καθημερινά από τους μηχανικούς, με στόχο τη ρύθμιση της ισχύος των αντιδραστήρων και την ψύξη των ράβδων καυσίμου.

Επιπλέον, πρέπει να διασφαλίζεται η λειτουργία των ζωτικών συστημάτων και να ελέγχεται το επίπεδο οξυγόνου, ώστε να ενεργοποιείται η μεθανοποίηση σε περίπτωση υψηλού επιπέδου CO2. Τα φυτά είναι επίσης αποδεδειγμένα και μπορούν να συγκομιστούν όταν είναι αρκετά μεγάλα.

Οι αστροναύτες δεσμεύονται επίσης να επισκέπτονται τον γιατρό του σταθμού 2 φορές την εβδομάδα, για να κάνουν ελέγχους ρουτίνας.

Για να υπάρχει η δυνατότητα εκκένωσης του καταυλισμού σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης ή να μεταφερθεί στη γη ένα τραυματισμένο μέλος του πληρώματος, πρέπει να ελεγχθεί και να προετοιμαστεί ένας πύραυλος εκκένωσης. Γενικά, οι πύραυλοι που τροφοδοτούν τον καταυλισμό ή φέρνουν τα πειράματα πίσω στη γη πρέπει να είναι προετοιμασμένοι.

Συνολικά, όλα τα ρόβερ και το modulus επαληθεύονται για να κρατήσουν όλα τα συστήματα σε λειτουργία.

Σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης, μια προειδοποιητική σειρήνα στις μονάδες ελέγχου της αποστολής στον καταυλισμό, υποδεικνύει ένα πρόβλημα, το οποίο πρέπει να επιλυθεί αμέσως. 

Αυτή η καθημερινή ρουτίνα επιτρέπει την υπεύθυνη λειτουργία της Κατασκήνωσής μας στο Φεγγάρι και περιλαμβάνει όλες τις σημαντικές πτυχές για την ασφάλεια του πληρώματος. Ο κανονικός ρυθμός της Γης υιοθετείται στην Κατασκήνωση για να λάβει μια κανονική ημέρα για τους αστροναύτες.



← Όλα τα έργα