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 Real Base

Gymnazium Christiana Dopplera, Gymnazium Jana Keplera, Gymnazium Nad Kavalirkou  Πράγα    Τσεχική Δημοκρατία 17, 16

Εξωτερικός θεατής για 3d έργο

Περιγραφή του έργου

Πρώτα απ' όλα, αυτό δεν πρέπει να μοιάζει με βάση στο φεγγάρι από ταινία επιστημονικής φαντασίας. Ο στόχος μας είναι να χρησιμοποιήσουμε την τρέχουσα έρευνα και τεχνολογία για να σχεδιάσουμε μια βάση που θα μπορούσε ενδεχομένως να κατασκευαστεί στη Σελήνη μέσα σε είκοσι χρόνια. Ο κύριος σκοπός της αποστολής της Πραγματικής Βάσης - εκτός από την τυπική έρευνα - είναι να εξετάσει, να δοκιμάσει και να επικυρώσει τις πιο πρόσφατες ανακαλύψεις. Το κορυφαίο θέμα είναι η ανίχνευση νερού από το SOFIA στην ηλιόλουστη πλευρά της Σελήνης, πιο συγκεκριμένα στον κρατήρα Clavius. Υπολογίστηκε ότι υπάρχει περίπου ένα μπουκάλι νερού 12 ουγγιών παγιδευμένο σε ένα κυβικό μέτρο εδάφους.

Η βάση έχει σχεδιαστεί για τέσσερα άτομα που θα ζουν στην επιφάνεια της Σελήνης για μισό χρόνο με περιοδικές προμήθειες από έναν τροχιακό σταθμό. Είναι έχει συνολικά έξι κόμβους με πρόσθετη μονάδα παραγωγής ενέργειας και έναν αεροφράκτη, οι επιμέρους κόμβοι είναι αποτελεσματικά συνδεδεμένοι και σχεδιασμένοι για εύκολη συναρμολόγηση (κυρίως από ρομπότ), μέγιστη άνεση χωρίς αχρησιμοποίητο χώρο, αλλά καλά προστατευμένοι από την ακτινοβολία. Οι αστροναύτες θα είναι εξοπλισμένοι για να χρησιμοποιούν τους πόρους που είναι διαθέσιμοι στη θέση τους, αλλά μόνο σε πειραματικές ποσότητες, τα περισσότερα τρόφιμα και εργαλεία θα φέρονται από τη Γη και θα αποθηκεύονται στη βάση. Το έργο αυτό προορίζεται να αποτελέσει την αρχή μιας νέας εποχής, της εποχής της Σελήνης, και να αποτελέσει εφαλτήριο για περαιτέρω και πιο αυτόνομο αποικισμό.

Πού θέλετε να χτίσετε το Moon Camp σας;

Η βάση μας βρίσκεται στο ανατολικό χείλος του κρατήρα Clavius στα άγρια νότια υψίπεδα. Υπάρχουν διάφοροι λόγοι για την τοποθεσία αυτή. Ο πρώτος είναι ο σκοπός της όλης αποστολής (να επαληθεύσουμε τις τρέχουσες ανακαλύψεις από το υπέρυθρο τηλεσκόπιο SOFIA) και να προσπαθήσουμε να εξάγουμε νερό από το έδαφος του κρατήρα. Υπάρχουν επίσης σωλήνες λάβας που σίγουρα θα αποτελέσουν το μελλοντικό κύριο αντικείμενο της έρευνας και υπόγειες δεξαμενές πάγου νερού, οι οποίες σε συνδυασμό με την αναλογία ημέρας/νύχτας στο χείλος καθιστούν την περιοχή αυτή ιδανική.

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

Η κατασκευή θα ξεκινήσει στη Γη, όπου οι μηχανικοί θα δημιουργήσουν μια φουσκωτή μονάδα ολόκληρης της βάσης με όλους τους πλευρικούς κόμβους και το διάδρομο αποθήκευσης. Η μονάδα αυτή θα συμπιεστεί σε ελάχιστο μέγεθος και θα μεταφερθεί στη Σελήνη.

Ο πρώτος πύραυλος με τον κινητό τρισδιάστατο εκτυπωτή, τα ρομπότ, τη συμπιεσμένη μονάδα και ορισμένα άλλα σημαντικά υλικά θα προσγειωθεί στην επιλεγμένη τοποθεσία. Τα ρομπότ θα φουσκώσουν τη μονάδα και στη συνέχεια θα αναμείξουν σκυρόδεμα από τον ρεγόλιθο και πρόσθετες ουσίες που θα μεταφερθούν από τη Γη. Ο κινητός τρισδιάστατος εκτυπωτής θα καλύψει στη συνέχεια ολόκληρη τη βάση με το μίγμα που μοιάζει με σκυρόδεμα σε στρώσεις, το οποίο θα δημιουργήσει ένα στερεό πλαίσιο και μελλοντική προστασία για τη βάση. Στην τελευταία φάση οι αστροναύτες, με τη βοήθεια ρομπότ, θα συναρμολογήσουν το εσωτερικό. Στο τέλος της διαδικασίας το πλήρωμα θα εγκαταστήσει όλα τα απαραίτητα συστήματα υποστήριξης της ζωής και θα προσθέσει τον αεροφράκτη για να μπορέσει ο αστροναύτης να αποκτήσει πρόσβαση στην επιφάνεια, τα ρομπότ θα αναπτύξουν τις εξωτερικές συσκευές, όπως ηλιακούς συλλέκτες, μπαταρίες ή πρόσθετες δεξαμενές και ο τρισδιάστατος εκτυπωτής θα μετατραπεί σε ρομπότ τεχνητής νοημοσύνης για να αναζητήσει λιμνούλες με παγωμένο νερό και να τις εξορύξει.

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

Δεδομένου ότι η βάση δεν θα προστατεύεται φυσικά από την επιφάνεια της Σελήνης, οι κόμβοι που θα κατασκευαστούν θα είναι εφοδιασμένοι με ένα στρώμα ρεγκόλιθου αναμεμειγμένο σε ένα υποκατάστατο που μοιάζει με σκυρόδεμα για να παρέχει αρκετή προστασία από ακραίες μεταβολές της θερμοκρασίας, της ακτινοβολίας και των μικρομετεωροειδών. Σχεδιάζουμε επίσης να χρησιμοποιήσουμε ένα πρόσθετο στρώμα νερού πάχους 7 εκατοστών κάτω από τον φλοιό του ρεγκολίθου για να εξαλείψουμε όσο το δυνατόν περισσότερη ακτινοβολία - αν τα πειράματα με τις πηγές νερού θα είναι επιτυχή. Οι ηλιακοί συλλέκτες θα είναι κατασκευασμένοι από ποιοτικά υλικά για να επιβιώνουν από μικρότερες συγκρούσεις και θα συνδέονται ανεξάρτητα μεταξύ τους για να αποφεύγεται η πλήρης διακοπή της ηλεκτροδότησης.

Η ψυχική υγεία του πληρώματος πρέπει να διατηρηθεί, γι' αυτό η βάση θα έχει τεχνητό κύκλο ημέρας και νύχτας. Οι αστροναύτες θα μπορούν να φέρουν 1 κιλό προσωπικών αντικειμένων (επίσης η βάση έχει σχεδιαστεί για να δημιουργεί επαρκή ιδιωτικότητα για όλα τα μέλη).

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

Σκοπεύουμε να εξορύξουμε τις υπόγειες δεξαμενές πάγου. Θα πρέπει να υπάρχει ένα ρομπότ τεχνητής νοημοσύνης για να βρίσκει νέες θέσεις για την τρύπα της γεώτρησης και ένα πολύπλοκο σύστημα σωλήνων για να μεταφέρει το νερό στη βάση, εμποδίζοντας το να παγώσει, αλλά και για να το ξεπαγώνει αμέσως μετά την εξόρυξη με τη βοήθεια της ηλιακής ενέργειας. Θα υπάρχει επίσης ένα τεράστιο ταμείο νερού που θα φέρεται από τη Γη και θα αποθηκεύεται σε πρόσθετες δεξαμενές, συσκευές φίλτρων για την επαναχρησιμοποίηση των λυμάτων αλλά και την εξαγωγή τους από κάθε βιολογικό απόβλητο που παράγει το πλήρωμα. Η βάση θα είναι εφοδιασμένη με τουλάχιστον μία αντλία και ένα σύστημα σωλήνων στην οροφή για τη μεταφορά του νερού σε κάθε απαραίτητο σημείο.

Τα τρόφιμα για τα μέλη του πληρώματος θα μεταφέρονται από τη Γη και θα αποθηκεύονται (θα υπάρχουν επίσης διάφορες πειραματικές πηγές). Ένας από τους έξι κόμβους είναι αφιερωμένος γι' αυτό το σκοπό, με ράφια γεμάτα με ένα μείγμα από σεληνιακό χώμα και οργανικά απόβλητα, όπου θα καλλιεργούμε ραπανάκια, ντομάτες, σόγια και γλυκοπατάτες για να παρέχουμε ένα ευρύ φάσμα θρεπτικών συστατικών. Στη μέση του κόμβου, θα υπάρχει μια δεξαμενή νερού για τη διατήρηση ψαριών, πιο συγκεκριμένα του ευρωπαϊκού λαβρακιού και του Argyrosomus regius ή αλλιώς σολομό-λαβρακιού, τα οποία έχουν ισχυρά αυγά και μπορούν να επιβιώσουν στις αναταράξεις του διαστημικού ταξιδιού. Τα ψάρια θα παρέχουν στους αστροναύτες απαραίτητα αμινοξέα, ωμέγα-3 πολυακόρεστα λιπαρά οξέα και βιταμίνη Β12. Τα απόβλητα των ψαριών θα χρησιμοποιούνταν για τα φυτά.

Η κύρια πηγή ενέργειας θα είναι ένα σύστημα ηλιακών συλλεκτών, το οποίο θα λειτουργεί τον περισσότερο χρόνο λόγω του σχεδόν μόνιμου φωτισμού της περιοχής της βάσης, οι συλλέκτες θα λειτουργούν επίσης ανεξάρτητα και θα αποθηκεύουν το πλεόνασμα σε μπαταρίες στα μηχανήματα. Σχεδιάζουμε να χρησιμοποιήσουμε το μεθάνιο που παράγεται από το πλήρωμα για την παραγωγή ενέργειας με παράπλευρο προϊόν το νερό. Υπάρχει μια έρευνα σε εξέλιξη, για το αν θα μπορούσε να λειτουργήσει ο αντιδραστήρας που βασίζεται στο Ήλιο-3 (ο οποίος θα ήταν πολύ αποτελεσματικός και χωρίς ραδιενεργά απόβλητα), και πιστεύουμε ότι αν τα πειράματα θα είναι επιτυχή, η βάση θα μπορούσε να περιέχει έναν μικρό αντιδραστήρα και να εξορύσσει τις μεγάλες ποσότητες Ηλίου-3 στη Σελήνη.

Το οξυγόνο θα παράγεται από τη νέα τεχνολογία της ESA - που θα πρέπει να λειτουργεί από τα μέσα της δεκαετίας του '20 - θα είναι σε θέση να εξάγει οξυγόνο με ηλεκτρόλυση της σεληνιακής σκόνης. Δεν είναι χωροταξικά απαιτητική και έχει τη δυνατότητα παραγωγής καυσίμων πυραύλων. Εάν η συσκευή αυτή αποτύχει, υπάρχει πάντα η δυνατότητα διαχωρισμού του οξυγόνου από τα μόρια του νερού. Η βέλτιστη υγρασία θα εξασφαλίζεται και θα παρακολουθείται από τη συσκευή υδρατμών. Η βάση μας θα περιέχει ένα σύστημα διανομής αέρα το οποίο θα διατηρεί τη σωστή πίεση και ισορροπία των μορίων οξυγόνου και διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα, χρησιμοποιώντας συσκευές όπως πλυντήρια ή διανέμοντας οξυγόνο που παράγεται από φυτά.

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

Η αποστολή αυτή είναι πλήρως αφιερωμένη στην επιστημονική έρευνα σε διάφορους τομείς. Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, ο κύριος σκοπός αυτού του προγράμματος είναι να εργαστεί με τις πρόσφατες ανακαλύψεις του τηλεσκοπίου SOFIA και να συνεχίσει την έρευνα στο υπέρυθρο διάστημα, αλλά δεν περιμένουμε η έρευνα να σταματήσει εκεί. Αφού εξετάσουν τις δυνατότητες που μπορεί να προσφέρει αυτή η ανίχνευση για τη δημιουργία μιας αυτόνομης αποικίας στη Σελήνη, οι αστροναύτες θα συνεχίσουν την έρευνα με τις πηγές τροφής και νερού, την επαναχρησιμοποιήσιμη ενέργεια, την εξάλειψη των αποβλήτων ή την εξόρυξη. Ο μακροπρόθεσμος στόχος αυτής της αποστολής είναι να ξεκινήσει ο σχεδιασμός μελλοντικού αποικισμού της Σελήνης και να ενθαρρύνει άλλες αποστολές. Πρώτο βήμα σε αυτό το σχέδιο θα είναι η εξερεύνηση των σωλήνων λάβας που θα μπορούσαν επίσης να βρεθούν στη θέση κοντά στη βάση μας, και για την οποία θα μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε και πάλι τον τροποποιημένο τρισδιάστατο εκτυπωτή όταν θα εξαντληθούν τα υπόγεια υδατοφόρα παγοκύτταρα.

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

Πολύ σημαντική πτυχή του ημερήσιου σχεδιασμού είναι η ψυχική υγεία του αστροναύτη. Η βάση διαθέτει ενσωματωμένο σύστημα συναγερμού και συσκευές που θα ειδοποιούν το πλήρωμα σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης. Ο τεχνητός κύκλος ημέρας/νύχτας θα διασφαλίσει ότι δεν θα χρειαστεί να χωριστεί το πλήρωμα σε δύο ομάδες (θα εξακολουθεί να υπάρχει το μισό πλήρωμα έτοιμο να ξυπνήσει και να λύσει κάθε είδους έκτακτη ανάγκη). Ως εκ τούτου, η ημέρα θα ξεκινά με κάθε είδους πρωινό και η μόνη δραστηριότητα με αυστηρό χρονοδιάγραμμα θα είναι το μεσημεριανό και το βραδινό γεύμα. Κατά τη διάρκεια της ημέρας θα υπάρχουν πολλές δραστηριότητες. Η βάση θα είναι εφοδιασμένη με επιστημονικό εξοπλισμό υψηλής τεχνολογίας για την έρευνα δειγμάτων. Οι πρώτοι μήνες της αποστολής θα είναι ειδικά αφιερωμένοι στις ανακαλύψεις του SOFIA. Μετά την ολοκλήρωση της έρευνας, οι αστροναύτες δεν θα πρέπει να βαρεθούν. Κάθε μέλος του πληρώματος θα πρέπει να ασκείται τουλάχιστον μία ώρα την ημέρα, αλλά σε ώρα της επιλογής του. Θα πρέπει επίσης να γίνουν διάφορες έρευνες σχετικά με τις πηγές τροφίμων και την προετοιμασία τους. Το πλήρωμα θα αποτελείται από ειδικούς στη μηχανική, την επιστήμη και πάντα θα υπάρχει κάτι να επισκευάσετε ή να βελτιώσετε στην κατασκευή μιας βάσης. Οι αστροναύτες θα έχουν τα δικά τους προσωπικά βιντεοημερολόγια για να καταγράφουν και να σχολιάζουν την έρευνά τους, την ψυχική και σωματική τους υγεία ή οτιδήποτε άλλο θα θέλουν. Στο τέλος της ημέρας ένας από τους αστροναύτες θα καταγράφει πάντα μια επίσημη αναφορά της ημέρας και θα ολοκληρώνει τον έλεγχο του συστήματος. Στη συνέχεια θα έχουν τον προσωπικό τους ελεύθερο χρόνο, όπου θα μπορούν να χρησιμοποιούν οποιοδήποτε από τα συστήματα ψυχαγωγίας, τα οποία μπορεί να παρέχει το λογισμικό ή ο εξοπλισμός της βάσης. Την ώρα που θα σβήσουν τα φώτα, θα πάνε στα δωμάτιά τους για να κοιμηθούν τουλάχιστον 7-9 ώρες, ενώ το ένα μισό της ομάδας θα είναι έτοιμο να ξυπνήσει σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης.



← Όλα τα έργα