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: Here We Are Back !

Λύκειο Germaine Tillion  Sain Bel    Γαλλία 16, 17   4 / 2   Πρώτη θέση - Κράτη μέλη του ESA


Εξωτερικός θεατής για 3d έργο

Περιγραφή του έργου

Ο Konstantin Tsiolkovsky έγραψε το 1911: "Η Γη είναι το λίκνο της ανθρωπότητας, αλλά κανείς δεν μπορεί να ζει για πάντα σε ένα λίκνο". Αυτό που έχει καταφέρει η ανθρωπότητα τα τελευταία 60 χρόνια είναι εντελώς απίστευτο, χάρη στους ανθρώπους που αφιερώνουν ολόκληρη τη ζωή τους για να επιτρέψουν την εξερεύνηση του διαστήματος. Και τώρα, θέλουμε να αφήσουμε την "κούνια", ξανά, για κάτι μεγαλύτερο : να μείνουμε συνεχώς για μήνες στη Σελήνη.

Ο κύριος στόχος της αποστολής μας ονομάζεται "Here We Are Back !" ( HWAB-I ) είναι να λάβουμε τα πιο προληπτικά μέτρα, σύμφωνα με τα ευρήματα των επιστημόνων και των ερευνητών, για να διατηρήσουμε τους αστροναύτες μας ασφαλείς ανά πάσα στιγμή. Η βάση μας θα αποτελείται από 5 χώρους, συμπεριλαμβανομένου ενός θερμοκηπίου τοποθετημένου σε ένα μικρό βουνό για την ανάκτηση μεγάλης ποσότητας φωτός, και φυσικά θα καλύπτει όλες τις ζωτικές ανάγκες των αστροναυτών. Σχεδιάζουμε αυτή την αποστολή για μια περίοδο 8 ετών με το πλήρωμα να αλλάζει κάθε 145 γήινες ημέρες. Επιπλέον, η φιλοδοξία της αποστολής μας βασίζεται σε in-situ χρήση πόρων. Πράγματι, η αποστολή όλων των απαιτούμενων πόρων από τη Γη θα ήταν πραγματικά δαπανηρή και θα απαιτούσε πάρα πολλές πτήσεις, χωρίς να υπολογίζεται το ποσοστό αποτυχίας απογείωσης.

Πέραν αυτού, θα αξιοποιήσουμε πλήρως τις θεαματικές τεχνολογικές εξελίξεις, για παράδειγμα στέλνοντας αστροναύτες με το Ariane 6 πάνω στη μονάδα Orion, χρησιμοποιώντας τη Σεληνιακή Πύλη ( LOP-G ) που παίζει τεράστιο ρόλο στις αποστολές και στέλνοντας πολλά ρόβερ καθώς και εξαιρετικά εξελιγμένες δομές με υποστήριξη από αέρα.

2.1 Πού θέλετε να χτίσετε το Moon Camp σας;

Αποφασίσαμε να τοποθετήσουμε τη βάση μας στο σεληνιακό Νότιο Πόλο δίπλα σε ένα μικρό βουνό κοντά στον κρατήρα Σάκλετον για πολλούς λόγους:

Για να εκμεταλλευτείτε το ηλιακό φως που υπάρχει περίπου 90% ανά σελήνη. Πράγματι, θα είμαστε σε θέση να μετατρέψουμε αρκετή ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική για να τροφοδοτήσουμε ολόκληρη τη βάση και τα οχήματα. Με την τοποθέτηση του θερμοκηπίου μας στο βουνό, θα ανακτούμε την ενέργεια ακόμη περισσότερο.

Οι διακυμάνσεις της θερμοκρασίας είναι σωστές, και η επιφάνεια μας επιτρέπει να βρούμε μερικές μόνιμα σκιασμένες περιοχές ( PSRs ) σε κοντινή απόσταση.

Το 2009, όταν το σκάφος LCROSS συνετρίβη στο PSR του κρατήρα Cabeus, όχι πολύ μακριά από τη θέση της βάσης μας, εντοπίστηκε μια ενδιαφέρουσα ποσότητα μορίων νερού στην εκτοξευόμενη σκόνη. Ο σεληνιακός ρεγκόλιθος περιέχει επίσης μεγάλη ποσότητα οξυγόνου. Έτσι, ο Νότιος Πόλος είναι για εμάς η καλύτερη τοποθεσία για την εκμετάλλευση ζωτικών πόρων, τόσο στους κρατήρες όσο και στην επιφάνεια.

2.2 Πώς σκοπεύετε να χτίσετε τη δική σας κατασκήνωση στο φεγγάρι; Περιγράψτε τις τεχνικές, τα υλικά και τις σχεδιαστικές σας επιλογές.
  • Πρώτη φάση "αlpha" :

Ένα πρώτο ρόβερ θα σταλεί για να σκάψει σε ένα μικρό βουνό για να προετοιμάσει την εγκατάσταση του ζωτικού χώρου στο εσωτερικό του. Επιπλέον, ο σκαμμένος ρεγόλιθος θα εξαχθεί, θα ανακτηθεί και θα χρησιμοποιηθεί για την κάλυψη της υπόλοιπης βάσης.

Σε αυτό το σημείο, θα παραδοθούν 4 αναδιπλούμενες μονάδες δομών που υποστηρίζονται από τον αέρα. Οι αστροναύτες στο LOP-G θα φθάσουν στη θέση της βάσης κατά τη διάρκεια μιας σειράς αποστολών για να συνδέσουν τις δομές μεταξύ τους με συνδετήρες σήραγγας και να εγκαταστήσουν όλα τα ζωτικά συστήματα ( που προηγουμένως μεταφέρθηκαν από την πύλη καθώς οι αποστολές εξελίσσονται με τη χρήση του ευρωπαϊκού μεγάλου αεροσκάφους Logistics Lander ( EL3 )). Αυτοί οι ίδιοι αστροναύτες θα είναι επίσης αναμφισβήτητα πραγματικά σημαντικοί από τον Σταθμό ακολουθώντας και ελέγχοντας ένα μεγάλο μέρος των εγκαταστάσεων του ρόβερ.

Ένα όχημα τρισδιάστατης εκτύπωσης θα σταλεί επίσης στο μελλοντικό σκάφος προσεδάφισης Heracles. Αυτό το ρόβερ θα μετατρέπει τον ρεγόλιθο που εξάγεται από το βουνό σε συνδυασμό με τα ούρα σε ένα στερεό υλικό που μπορεί να εκτυπωθεί τρισδιάστατα, προκειμένου να εκτυπωθεί ένα προστατευτικό στρώμα στις δομές της βάσης.

Υποθέτουμε ότι προς το παρόν δεν έχει σχεδιαστεί κανένα επαρκώς ισχυρό ρομποτικό όχημα για να εγκαταστήσει το θερμοκήπιό μας, αλλά η σκοπιμότητά του είναι απολύτως εξασφαλισμένη τα επόμενα χρόνια.

  • Δεύτερη φάση "βêta" :

Το ρόβερ "Ποσειδώνας" θα προσγειωθεί και θα ξεκινήσει τη διαδικασία εξαγωγής πάγου για να προετοιμάσει την άφιξη των αστροναυτών.

Μόλις ο καταυλισμός είναι πλήρως λειτουργικός, αφού απογειωθεί με το Ariane 6 επί της μονάδας Orion και προσδεθεί στο LOP-G, οι αστροναύτες θα προσγειωθούν στη βάση και θα ξεκινήσουν την αποστολή.

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)
  • Ένα στρώμα 1,5 μέτρου από ένα εξαιρετικά ανθεκτικό υλικό κατασκευασμένο από συνδυασμό ούρων και ρεγολίθου θα καλύπτει τη βάση, προστατεύοντας τους αστροναύτες από μικρομετεωρίτες και κοσμική και ηλιακή ακτινοβολία. Ομοίως, ο ζωτικός διαστημικός θόλος θα στέκεται στο μικρό βουνό παρέχοντας πολύ μεγαλύτερη προστασία.
  • Η έλλειψη αέρα στη Σελήνη είναι ένα άλλο σημαντικό πρόβλημα. Έτσι, η βάση θα χωριστεί σε 2 διαμερίσματα χάρη σε 1 αεροθυρίδα στον ζωτικό διαστημικό σύνδεσμο, επιτρέποντας τη δυνατότητα καταφυγής σε περίπτωση διαρροής αέρα στο ένα διαμέρισμα. Επιπλέον, για να διατηρηθεί μια σταθερή και βιώσιμη θερμοκρασία, η βάση θα είναι θερμικά μονωμένη με το αερογέλο πυριτίας. Οι μονωτικές του ικανότητες είναι εξαιρετικές, αλλά πάνω απ' όλα θα μπορούσε να κατασκευαστεί με το πυρίτιο και το οξυγόνο που περιέχονται στον ρεγολίθ.
  • Οι αστροναύτες θα είναι 29,5/29,5 σε τηλεπικοινωνία με τη Γη επιτρέποντας την εξαιρετική υποστήριξη και συνεργασία με τα πληρώματα της αποστολής και την οικογένειά τους, αλλά και την προειδοποίησή τους σε περίπτωση επικείμενου κινδύνου.
2.4 Εξηγήστε πώς η σεληνιακή κατασκήνωσή σας θα παρέχει στους αστροναύτες:

Νερό
Τρόφιμα
Ισχύς
Air

Οι αστροναύτες θα χρειαστούν νερό για πολλές διαφορετικές χρήσεις : πόσιμο, καλλιέργεια λαχανικών, παραγωγή πυραυλικών εργολών χάρη στην ηλεκτρόλυσή του για μελλοντικές αποστολές και γνώση της ιστορίας της Σελήνης.
Έτσι, το ρόβερ μας "Ποσειδώνας" θα εκμεταλλευτεί το παγωμένο νερό στις μόνιμα σκιασμένες περιοχές κοντά στη βάση ( Shackleton, de Gerlache και ο κρατήρας μεταξύ αυτών των δύο ), και θα φέρει αυτόν τον πάγο πίσω για να αποθηκευτεί αφού λιώσει σε υγρό και φιλτραριστεί. Για να γίνει αυτό, το ρόβερ θα συνδεθεί με έναν πύργο αντανάκλασης των ηλιακών ακτίνων που έχει εγκατασταθεί προηγουμένως στην άκρη των κρατήρων της αποστολής : ο Ποσειδώνας και ο πύργος συνδέονται μεταξύ τους χάρη στην κεραία τους, και το κάτοπτρο κινείται αυτόματα για να αντανακλά τις ακτίνες του ήλιου στην τροχιά του ηλιακού πάνελ.
Θα χρησιμοποιήσουμε επίσης το Εναλλακτικό Μικρο-Οικολογικό Σύστημα Υποστήριξης Ζωής ( MELiSSA ) για την ανακύκλωση και τον καθαρισμό του νερού από την καθημερινή ζωή : ούρα, χρήσεις υγιεινής, ιδρώτας...

Σκοπεύουμε να εγκαταστήσουμε ένα θερμοκήπιο στο βουνό, χωρισμένο σε 2 χώρους. Στον πρώτο, τα λαχανικά θα αναπτυχθούν σε γόνιμο έδαφος ( που παράγεται από αναερόβια κομποστοποίηση ). Επιλέξαμε ντομάτες micro-tina για την ταχύτητα ανάπτυξής τους, και αγγούρια ( δεν απαιτούν μαγείρεμα ). Το δεύτερο είναι το υδροπονικό διαμέρισμα όπου θα αναπτυχθούν γλυκοπατάτες για την υψηλή περιεκτικότητά τους σε βιταμίνες και υδατάνθρακες. Θα βελτιώσουμε την υδροπονική καλλιέργεια αφού γνωρίζουμε ότι θα είναι ο τέλειος τρόπος για να καλλιεργούμε λαχανικά για μεγάλο χρονικό διάστημα, χρησιμοποιώντας πολύ λιγότερο νερό.
Το θερμοκήπιο επιτρέπει στα φυτά να σέβονται τον ημερήσιο κύκλο τους : 9 ώρες έκθεσης στον ήλιο, 15 ώρες "νύχτας" με τη χρήση ενός συστήματος ανάπτυξης πάνελ origami. Το γυαλί του θερμοκηπίου μειώνει την ηλιακή ενέργεια που δέχεται και επιτρέπει τη διέλευση μόνο των μηκών κύματος που είναι απαραίτητα για τη φωτοσύνθεση. Επιπλέον, κατά τη διάρκεια των σεληνιακών νυχτών, οι λυχνίες LED με ανακλαστήρες θα σώσουν τη συνέχεια της ανάπτυξης των φυτών.

Δεδομένου ότι οι ακτίνες του ήλιου είναι παρούσες σχεδόν όλη την ώρα στη θέση μας, αποτελούν την καλύτερη πηγή ενέργειας για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας για την τροφοδοσία της βάσης και των ρομπότ.
Πολλά φωτοβολταϊκά πάνελ θα εγκατασταθούν γύρω από τη βάση, στο θερμοκήπιο (σύστημα ανάπτυξης πάνελ) και στο βουνό. Θα αντιπροσωπεύουν περισσότερους από 80% των πηγών ηλεκτρικής ενέργειας μας.
Θα χρησιμοποιήσουμε επίσης την ηλεκτρόλυση του νερού για να διασπάσουμε το μόριό του σε οξυγόνο και διυδρογόνο, προκειμένου να παράγουμε ηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιώντας μια κυψέλη καυσίμου. Αλλά δεν θα αποτελεί την κύρια παραγωγή ενέργειας, καθώς το νερό θα είναι πολύ πολύτιμο.
Ωστόσο, λόγω της σεληνιακής νύχτας κατά τη διάρκεια περίπου 3,5 ημερών, θα αποθηκεύσουμε την ηλεκτρική ενέργεια σε μπαταρίες υπερπυκνωτών για να τη χρησιμοποιήσουμε έμμεσα και να τροφοδοτήσουμε τη βάση ακόμη και αν το ηλιακό φως δεν φτάσει στα πάνελ. Επιπλέον, θα μπορούσε να προστατεύσει τους αστροναύτες από μια απρόβλεπτη δυσλειτουργία οποιουδήποτε συστήματος παροχής ενέργειας.

Ο αέρας είναι σίγουρα ο πιο σημαντικός πόρος. Εκτός από την ανακύκλωση του νερού, το Εναλλακτικό Μικρο-Οικολογικό Σύστημα Υποστήριξης Ζωής θα μετατρέπει επίσης το CO2 που απελευθερώνεται από τους αστροναύτες σε Ο2 χάρη στα μικροφύκη, ώστε να τους επιτρέψει να αποκτήσουν έναν μόνιμο βρόχο αυτονομίας. Ακόμη και αν απομένουν ακόμη χρόνια μέχρι την πλήρη εφαρμογή αυτού του συστήματος, για εμάς είναι ο πιο αποτελεσματικός τρόπος για να καταστεί δυνατή μια επανδρωμένη διαστημική αποστολή μακράς διάρκειας.
Επιπλέον, θα εγκαταστήσουμε έναν αεραγωγό για την απαγωγή του αέρα και την προστασία των αστροναυτών από την απουσία του φαινομένου της συναγωγής του αέρα στη μικροβαρύτητα. Πράγματι, οι αστροναύτες θα μπορούσαν να σκοτωθούν αν ανέπνεαν συνεχώς το δικό τους απορριπτόμενο CO2.
Δηλαδή ότι οι ομάδες αποστολής στη Γη μπορούν επίσης να αναφέρουν στους αστροναύτες ανά πάσα στιγμή μια μη φυσιολογική μεταβολή της πίεσης του αέρα.
( Συνεχίζουμε να παρακολουθούμε την εξέλιξη του προγράμματος rover της Thales Alenia Space σχετικά με την εξαγωγή/διύλιση οξυγόνου από τον ρεγολίθ).

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

Το HWAB-I θα είναι κυρίως μια επιστημονική αποστολή, η οποία θα υποστηρίζεται καθ' όλη τη διάρκεια από πληρώματα αποστολής στη Γη και αστροναύτες στο LOP-G. Θα είναι μια εντελώς ολοκληρωμένη προετοιμασία για μελλοντικές αποστολές στον Άρη, αφού θα συνειδητοποιήσουμε την ψυχολογική επίδραση μιας αποστολής σε τέτοια απόσταση από τη Γη και επειδή κατά τη διάρκεια μιας μακροχρόνιας χρήσης θα είμαστε σε θέση να προσαρμόσουμε κάθε σύστημα ώστε να τα καταστήσουμε όσο το δυνατόν πιο βολικά για το μέλλον. Επιπλέον, θα δοκιμάσουμε τη σκοπιμότητα της παραγωγής πυραυλικών ergols με τη χρήση επιτόπιων πόρων : γιατί να μην είναι η Σελήνη η αφετηρία μελλοντικών αποστολών ;

Θα επιτρέψουμε επίσης την προετοιμασία δημοσιογραφικών ταξιδιών ( 2 ή 3 ) προκειμένου να αναφέρουμε δημόσια πώς ζουν οι αστροναύτες, τι κάνουν στην καθημερινή τους ζωή και να δείξουμε στον κόσμο ότι αυτή η αποστολή έχει πραγματική χρησιμότητα.

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

Είναι αλήθεια ότι μια συνεχώς ενεργή βάση θα ήταν πιο παραγωγική, αλλά η συνεργασία μεταξύ των 2 αστροναυτών είναι το πιο σημαντικό σημείο για την ψυχική υγεία και την ασφάλεια. Επομένως, θα έχουν μια χρονική υστέρηση μόνο 2,5 ωρών στην ημέρα τους.

Αφού ξυπνήσει, ο πρώτος αστροναύτης ελέγχει στο ταμπλό ότι όλα λειτουργούν σωστά ( πίεση αέρα και εξαερισμός, απόθεμα ηλεκτρικής ενέργειας, απόθεμα νερού... ). Αν όλα είναι λειτουργικά, ανεβαίνει στο θερμοκήπιο για να επιθεωρήσει την ανάπτυξη των φυτών και να συλλέξει τα καθημερινά λαχανικά. Στη συνέχεια, μπορεί να ενταχθεί στο θόλο εργασίας για να πειραματιστεί στην παραγωγή εργολύματος από ρεγολίθι.

Ήρθε η ώρα να ξυπνήσει ο άλλος αστροναύτης. Και οι δύο συμπαίκτες πλένονται ταυτόχρονα και τρώνε μαζί πρωινό : η στιγμή για να συζητήσουν και να κατανοήσουν μια νέα ημέρα συνεργασίας.

Μια ώρα αργότερα, ετοιμάζονται για μια δραστηριότητα έκτακτης βάσης ( EBA ) : ο δεύτερος αστροναύτης βοηθιέται από τον σύντροφό του να φορέσει τη στολή EBA και να βγει έξω από τον αεραγωγό εισόδου. Πάντα σε ραδιοεπικοινωνία με τον άλλο αστροναύτη χάρη στην κεραία, θα : εξάγει δείγματα ρεγολίθου σε στρατηγικά σημεία, θα επιθεωρήσει και θα επισκευάσει τα συστήματα της βάσης αν χρειαστεί, θα ανακτήσει την εξορυσσόμενη δεξαμενή πάγου που έφερε πίσω ο Ποσειδώνας και θα την ανταλλάξει με μια άλλη άδεια δεξαμενή για να μπορέσει το ρόβερ να επιστρέψει στην αποστολή του. Όταν όλα τελειώσουν, επιστρέφει στη βάση μέσω του αεροφράκτη και οι δύο αστροναύτες τοποθετούν τη δεξαμενή πάγου στην αυτόματη διαδικασία τήξης και φιλτραρίσματος της μηχανής.

Μετά το φαγητό, 2 ώρες αφιερώνονται σε μια αθλητική συνεδρία, η οποία είναι υποχρεωτική στο πρόγραμμα των αστροναυτών. Λόγω της μικροβαρύτητας, το βάρος είναι πολύ διαφορετικό, οπότε ο εξοπλισμός είναι ειδικά σχεδιασμένος για να χρησιμοποιείται σε αυτές τις συνθήκες. Μόλις τελειώσει η συνεδρία τους, συναντιούνται μπροστά από την οθόνη για να κάνουν βιντεοκλήση με τις ομάδες και την οικογένειά τους. Ακόμη και αν αποτελούν τους πιο προετοιμασμένους αστροναύτες της ιστορίας, δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι πάνω απ' όλα είναι άνθρωποι και πρέπει να διατηρούν επαφή με τους κοντινούς τους ανθρώπους.

Στη συνέχεια, ενώ ο δεύτερος αστροναύτης συνεχίζει να εργάζεται, τηρώντας τη χρονική υστέρηση των 2,5 ωρών, ο πρώτος αποκοιμιέται και παρακολουθεί Η χλωμή μπλε κουκκίδα εικόνα για να του θυμίζει ότι ακόμη και αν η κοιτίδα μας η Γη είναι ένα κουάρκ στο σύμπαν, στη Σελήνη Αυτή εμφανίζεται ως ένας δεύτερος Ήλιος, ο οποίος εξακολουθεί να παραμένει κοντά του και κάνει τα μάτια των αστροναυτών να λάμπουν.

Άλλα έργα:

  Truman

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Κίνα
  Ο τομέας του Θεού

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Κίνα
  AH

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Κίνα
  Diana

 

  Δημόσιο σχολείο Vekua #42
    Γεωργία