moon_camp

Moon Camp Pioneers Gallery 2021-2022

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.

Team: Lunastro 11

Γυμνάσιο Albert-Einstein  Βερολίνο    Γερμανία 16   6 / 2


Εξωτερικός θεατής για 3d έργο

Περιγραφή του έργου

Στο φεγγάρι κοντά στο βόρειο πόλο θα ζούμε μέσα σε έναν γυάλινο θόλο μέσα σε έναν σεληνιακό κρατήρα κοντά στο βόρειο πόλο. Η διάμετρος του κρατήρα θα είναι περίπου 50 μέτρα. Σε αυτόν τον θόλο θα κατασκευάσουμε μια πλατφόρμα για φυτείες και ένα σύστημα υδατοκαλλιέργειας με ένα ενυδρείο που θα φτάνει μέχρι το χώρο διαβίωσης προκαλώντας μια αρμονική ατμόσφαιρα. Όλος ο εσωτερικός χώρος θα είναι γεμάτος με αναπνεύσιμο αέρα. Ξεκινώντας από τον θόλο μας θα υπάρχει μια σήραγγα προς το τηλεσκόπιο μας με υγρό κάτοπτρο για επιστημονικές εξερευνήσεις του σύμπαντος και μια άλλη που θα οδηγεί στον οικονομικό μας χώρο, όπου θα εξάγουμε ήλιο-3 στη γη. Στο έδαφος του σεληνιακού κρατήρα θα είναι ο χώρος διαβίωσης για το πολύ 8 άτομα. Εκεί θα έχουμε υπνοδωμάτια με διαχωριστικά που θα μας δίνουν την ευκαιρία να αποφασίσουμε αν θέλουμε να κοιμόμαστε μόνοι μας ή με συντρόφους κοντά μας καθώς και μεγάλα μπάνια για να φροντίζουμε την υγιεινή μας.

 

 

2.1 Πού θέλετε να χτίσετε το Moon Camp σας;

Θα χτίσουμε τη Σεληνιακή Κατασκήνωση κοντά στο βόρειο πόλο, το πλεονέκτημα εκεί είναι ότι ο ήλιος λάμπει σχεδόν μόνιμα και επομένως μπορούμε εύκολα να χρησιμοποιήσουμε τα ηλιακά συστήματα ως πηγή ενέργειας. Ανακαλύψαμε ότι υπάρχουν επίσης πολλοί κρατήρες και ότι σε ορισμένα σημεία μπορεί να βρεθεί ακόμη και πάγος νερού. Αυτό θα μπορούσαμε να το αποσυναρμολογήσουμε και να το χρησιμοποιήσουμε. Και επειδή οι κρατήρες προσφέρουν ήδη από μόνοι τους μια κάποια προστασία, αποφασίσαμε να χτίσουμε τη βάση μας εν μέρει σε έναν κρατήρα. Αυτός θα πρέπει να έχει διάμετρο περίπου 50 μέτρα και βάθος 20-30 μέτρα. Τέτοια μεγέθη κρατήρων δεν είναι ασυνήθιστα στο φεγγάρι λόγω όλων των συγκρούσεων μετεωριτών. Μειονεκτήματα του βόρειου πόλου είναι επίσης το γεγονός ότι ο ήλιος λάμπει πάντα εκεί, οπότε είναι εξαιρετικά ζεστός εκτός από τους κρατήρες και αυτό ασκείται άσχημα στο ρυθμό ημέρας-νύχτας των αστροναυτών.

2.2 Πώς σκοπεύετε να χτίσετε τη δική σας κατασκήνωση στο φεγγάρι; Περιγράψτε τις τεχνικές, τα υλικά και τις σχεδιαστικές σας επιλογές.

Σκοπεύουμε να χτίσουμε τη βάση μας κυρίως από σκυρόδεμα, επειδή όλα τα συστατικά για το σκυρόδεμα μπορούν να βρεθούν στο φεγγάρι, καθώς και τα μέταλλα που απαιτούνται για το τσιμέντο είναι όλα συστατικά του σεληνιακού εδάφους. Επειδή όμως η κατασκευή της με τα χέρια θα ήταν πολύ επίπονη, μεταφέρουμε μέσω του πυραύλου πολλαπλών χρήσεων τμήματα ενός γιγαντιαίου τρισδιάστατου εκτυπωτή σκυροδέματος στον σταθμό μας.

Ο σταθμός παρατήρησης παίζει σημαντικό ρόλο στην επιστημονική έρευνα λόγω της ανύπαρκτης ατμόσφαιρας στο φεγγάρι, η οποία παρέχει ένα πλεονέκτημα σε αντίθεση με τη γη. Μας επιτρέπει να κάνουμε ακόμη πιο ακριβείς παρατηρήσεις χωρίς φωτορύπανση και επομένως αποτελεί τον ιδανικό χώρο εργασίας για νέες επιστημονικές έρευνες. Επιπλέον, αποφασίσαμε να επιλέξουμε ένα τηλεσκόπιο υγρού κατόπτρου επειδή είναι πιο εύκολο στη μεταφορά σε σύγκριση με τα κανονικά τηλεσκόπια και είναι επίσης φθηνότερο. Ένα τηλεσκόπιο υγρού κατόπτρου χρησιμοποιεί υδράργυρο για την ανάκλαση του φωτός. Ο κινούμενος άργυρος τίθεται σε περιστροφή και αποκτά το σχήμα ενός παραβολοειδούς. Έτσι, το τηλεσκόπιό μας περιλαμβάνει τρία κάτοπτρα: το κάτοπτρο quicksilver ως κύριο κάτοπτρο και δύο μικρότερα που αντανακλούν το φως στον ανιχνευτή ο οποίος μεταδίδει
τις πληροφορίες ανά ασύρματη σύνδεση με τον υπολογιστή. Ωστόσο, θα πρέπει να έχουμε κατά νου ότι ο κανονικός κινούμενος άργυρος θα εξατμιζόταν αμέσως λόγω των αλλαγών της θερμοκρασίας στο φεγγάρι. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο χρησιμοποιούμε ένα ιοντικό υγρό που ονομάζεται "Ecoeng 212" αντί για κινούμενο άργυρο. Παραμένει ρευστό ακόμη και σε χαμηλότερες θερμοκρασίες και δεν εξατμίζεται σε θερμοκρασία δωματίου.

2.3 Το περιβάλλον στη Σελήνη είναι πολύ επικίνδυνο για τους αστροναύτες. Εξηγήστε πώς θα τους προστατεύσει η δική σας κατασκήνωση στη Σελήνη. (το πολύ 150 λέξεις)

Χρειαζόμαστε επίσης προστασία σε περίπτωση που μετεωρίτες χτυπήσουν τη βάση. Για το σκοπό αυτό έχουμε κατασκευάσει στηρίγματα σταθεροποίησης στον ανώτερο δακτύλιο πάνω από τη σεληνιακή επιφάνεια. Πρόσθετη προστασία παρέχει ο θόλος, ο οποίος είναι κατασκευασμένος από αλουμινοξυνιτρίδιο, το οποίο είναι τρεις φορές ισχυρότερο από το ατσάλι και προορίζεται επίσης να χρησιμοποιηθεί ως παράθυρο στον ISS. Το αλουμινοξυνιτρίδιο μπορεί να κατασκευαστεί επί τόπου χρησιμοποιώντας το αλουμίνιο από το σεληνιακό έδαφος και το οξυγόνο που παράγεται από το υδατοκαλλιεργητικό σύστημα. Η διαδικασία δεν θα χρειαζόταν πρόσθετο οξυγόνο, καθώς το οξείδιο του αλουμινίου αποτελεί μέρος του σεληνιακού πετρώματος.

Οι τοίχοι των διαδρόμων και των κύριων κτιρίων θα είναι κατασκευασμένοι από τιτάνιο, καθώς το υλικό αυτό παραμένει στερεό σε θερμοκρασίες έως 400°C και είναι ανθεκτικό απέναντι σε μικρότερους μετεωρίτες. Επιπλέον, η θερμοκρασία ρυθμίζεται καλά από το τιτάνιο στο εσωτερικό, έτσι ώστε να μην απαιτείται μεγάλη θέρμανση ή κλιματισμός.

Για να διασφαλιστεί η πλήρης προστασία από την ακτινοβολία, οι τοίχοι επικαλύπτονται με ένα λεπτό στρώμα υδραυλικού υλικού, το οποίο στη συνέχεια προσφέρει πλήρη προστασία από την ακτινοβολία. Για την ασφάλεια των αστροναυτών, ο χώρος διαβίωσης θα είναι υπόγειος.

2.4 Εξηγήστε πώς η σεληνιακή κατασκήνωσή σας θα παρέχει στους αστροναύτες:

Νερό
Τρόφιμα
Ισχύς
Air

Το καθαρό νερό θα λαμβανόταν με την πρώτη εξόρυξη κοιτασμάτων πάγου γύρω από το βόρειο πόλο. Στη συνέχεια θα θερμαίναμε τον πάγο, θα συλλέγαμε τους υδρατμούς που προκύπτουν, θα τον ψύχαμε και έτσι θα είχαμε καθαρό νερό που θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε για την καθημερινή ζωή, το σύστημα aquaponics.
Επιπλέον, διαιρούμε το νερό σε οξυγόνο και υδρογόνο με υδρόλυση. Το αποθηκεύουμε σε ειδικές δεξαμενές έξω από τον θόλο. Χρησιμοποιούμε κυρίως το οξυγόνο για την αναπνοή και το υδρογόνο για την παροχή ενέργειας.

Για να εξασφαλίσουμε την τροφή μας στο φεγγάρι, θα κατασκευάσουμε μια εγκατάσταση υδατοκαλλιέργειας. Μια εγκατάσταση υδατοκαλλιέργειας είναι ένα μείγμα εκτροφής ψαριών και φυτών. Για αυτό χρειαζόμαστε δύο μεγάλα δοχεία, ένα για τα ψάρια και ένα για τα φυτά, μια αντλία νερού για να κάνει το φυτό αυτόματα, σωλήνες για να συνδέσουμε τα δοχεία μεταξύ τους και τροφή που περιέχει θείο για τα ψάρια (π.χ. φυλλοβόλα φυτά ή σταυροειδή λαχανικά). Επιπλέον, έρχονται βακτήρια για να παράγουν το λίπασμα για τα φυτά. Με τη σίτιση των ψαριών με τροφές που περιέχουν θείο, τα περιττώματά τους περιέχουν αμμώνιο το οποίο μπορεί να διασπαστεί σε νιτρικό άλας με τη βοήθεια βακτηρίων, και αυτό το νιτρικό άλας μεταφέρεται στα φυτά που απορροφούν το νιτρικό άλας μέσω μιας αντλίας νερού. Και τα φυτά, με τη σειρά τους, παράγουν τροφές που περιέχουν θείο και τις οποίες χρειάζονται τα ψάρια.
Στον τελευταίο όροφο της βάσης έχουμε μια γεωργική περιοχή με καλλιέργειες για την επισιτιστική ασφάλεια.

Γύρω από τον σεληνιακό κρατήρα μας, στον οποίο θα τοποθετήσουμε τον θόλο, χτίζοντας μια κατασκευή για να ζούμε ειρηνικά μέσα σε αυτόν λόγω ασφάλειας, θα τοποθετήσουμε μια μεγάλη ποσότητα ηλιακών συλλεκτών για να απορροφήσουμε το μόνιμα λαμπερό ηλιακό φως στο βόρειο πόλο. Για να αποφύγουμε το μπλακάουτ την ώρα της έκλειψης της σελήνης αποθηκεύουμε το ηλιακό φως σε κυψέλες καυσίμων. Η λαμβανόμενη τώρα ενέργεια από αυτούς τους ηλιακούς συλλέκτες μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη διάσπαση του νερού σε ενέργεια και ζεστασιά. Μια άλλη δυνατότητα θα μπορούσε να είναι η πυρηνική σχάση, σε κενό που μιμείται την ανύπαρκτη ατμόσφαιρα και την ταλάντωση της θερμοκρασίας, λόγω της ταχύτητας και της αποτελεσματικότητάς της. Το μόνο μειονέκτημα που έχει η πυρηνική σχάση είναι ότι είμαστε αναγκασμένοι να εισάγουμε τα απαραίτητα συστατικά από τη γη.

Θα δημιουργήσουμε ένα σύστημα υδατοκαλλιέργειας στο οποίο θα μπορούμε να καλλιεργούμε φυτά, ιδίως μπλε και πράσινα φύκια στο νερό λόγω των ενώσεων αζώτου που παράγονται από τα ψάρια. Στη συνέχεια, έχουμε το οξυγόνο για αναπνεύσιμο αέρα από τα φυτά που κάνουν φωτοσύνθεση με το διοξείδιο του άνθρακα που προκαλείται από εμάς και τις ενώσεις αζώτου από τα ψάρια μας. Μια άλλη χρήση για αυτές τις ενώσεις αζώτου είναι ότι μπορούμε να τις προσθέσουμε στα άλλα συστατικά του αέρα που μπορούμε να βρούμε στα σεληνιακά πετρώματα. Λόγω του ότι οι άνθρωποι αναπνέουν περίπου 12,5 κυβικά μέτρα την ημέρα, θα αποθηκεύσουμε λίγο αέρα σε δεξαμενές. Η διάσπαση από ακραιόφιλους μικροοργανισμούς οξειδίων μετάλλων είναι μια άλλη δυνατότητα η οποία δεν απαιτεί καθόλου ενέργεια χρειαζόμαστε μόνο βακτήρια για αυτή τη διαδικασία. Μπορούμε επίσης να φιλτράρουμε το οξυγόνο από το νερό μας το οποίο προέρχεται από τον πάγο που βρίσκεται στο βόρειο πόλο.

2.5 Εξηγήστε ποιος θα είναι ο κύριος σκοπός της κατασκήνωσης σας στο φεγγάρι.

Η βάση μας χωρίζεται σε τρεις περιοχές: την κύρια (το σαλόνι μας) και δύο δευτερεύουσες. Ο πρώτος μικρότερος είναι χτισμένος για αστρονομικές παρατηρήσεις: θα χρησιμοποιούσαμε το τηλεσκόπιό μας για δύσκολες έρευνες που δεν θα μπορούσαμε να πραγματοποιήσουμε στη γη. Λόγω της ελάχιστης φωτορύπανσης, το τηλεσκόπιο θα βρισκόταν σε προνομιακή θέση προκειμένου να μελετήσουμε το ηλιακό σύστημα και πέρα από αυτό. Τα αποτελέσματα θα μας προσέφεραν οφέλη στη γη και επιπλέον γνώση για μελλοντικές αποστολές. Στο δεύτερο θόλο μπορείτε να βρείτε το εργαστήριο εξαγωγής μας. Η δημιουργία μιας βάσης στο φεγγάρι δεν θα είναι φθηνή, οπότε έπρεπε να σκεφτούμε και κάποιες εμπορικές πτυχές. Είχαμε την ιδέα να χρησιμοποιήσουμε ρόβερ για την εξαγωγή του ηλίου-3 που περιέχεται στη σεληνιακή σκόνη. Αυτό το σπάνιο αέριο, το οποίο κοστίζει περίπου 15 εκατομμύρια δολάρια ανά κιλό, είναι μία από τις πιο ακριβές ουσίες στη γη. Με τον τρόπο αυτό θα χρηματοδοτούσαμε την αποστολή μας και ταυτόχρονα θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για πολλούς διαφορετικούς λόγους (για ενέργεια σύντηξης, επιστημονικούς ή ιατρικούς σκοπούς). Στο μέλλον θα μπορούσαμε επίσης να αποτελέσουμε ένα είδος "pit-stop" για αποστολές με πιο μακρινό προορισμό. Θα είμαστε μια βάση εφοδιασμού που θα παρέχει καύσιμα, υποστήριξη και συντήρηση.

3.1 Περιγράψτε μια μέρα στη Σελήνη για το πλήρωμα αστροναυτών της κατασκήνωσης σας στη Σελήνη.

Η καθημερινή ρουτίνα των σημερινών αστροναυτών δεν εξαρτάται από το συγκεκριμένο καθήκον τους. Υπάρχουν τρεις ομάδες με προσαρμοσμένο πρόγραμμα. Στη συνέχεια θα παρουσιαστεί η καθημερινή ρουτίνα της πρώτης ομάδας. Πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι οι υπόλοιπες δύο ρουτίνες καθυστερούν η καθεμία κατά οκτώ ώρες.

Το πρώτο πράγμα που πρέπει να κάνετε μετά από μια καλή νύχτα ξεκούρασης είναι να αρχίσετε να εργάζεστε στις επτά το πρωί. Ως εκ τούτου, κάθε αστροναύτης πρέπει να προγραμματίσει την πρωινή του ρουτίνα αναλόγως. Ως αποτέλεσμα, κάθε αστροναύτης αποφασίζει μόνος του πότε θα σηκωθεί. Μετά από τέσσερις ώρες εργασίας υπάρχει ένα διάλειμμα μιας ώρας. Αυτή θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για ένα δεύτερο πρωινό ή μεσημεριανό γεύμα. Ακολουθούν τρεις ώρες εργασίας. Το υπόλοιπο της ημέρας αποτελείται από ελεύθερο χρόνο και μία ώρα παρουσίας. Για την πρώτη βάρδια η προσέλευση είναι μεταξύ επτά και οκτώ μ.μ.. Σε γενικές γραμμές η παρουσία δεν διαφέρει πολύ από τον ελεύθερο χρόνο. Σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης ή αιτήματος η πρώτη βάρδια πρέπει να αντιδράσει, επειδή η δεύτερη βάρδια έχει μεσημεριανό γεύμα και η τρίτη βάρδια κοιμάται αυτή την ώρα. Μετά την προσέλευση ο καθένας είναι ελεύθερος να ξεκινήσει την προσωπική του βραδινή ρουτίνα και να πάει για ύπνο για να ξεκουραστεί καλά για την επόμενη ημέρα.

πρώτη βάρδια:

  • 07:00 - 11:00: εργασία
  • 12:00 - 15:00: εργασία
  • 19:00 - 20:00: προσέλευση

 δεύτερη βάρδια:

  • 15:00 - 19:00: εργασία
  • 20:00 - 23:00: εργασία
  • 03:00 - 04:00 η ώρα: προσέλευση

 τρίτη βάρδια:

  • 23:00 - 03:00 η ώρα: εργασία
  • 04:00 - 07:00 η ώρα: εργασία
  • 11:00 - 12:00 η ώρα: προσέλευση

Άλλα έργα:

  GOGOGO

 

  郑州轻工业大学
    Κίνα
  Bvheart

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Κίνα
  Πρωτοπόρος

 

  郑州轻工业大学
    Κίνα
  βασιλιάς βασιλιάς βασιλιάς βασιλιάς

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Κίνα