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: Star Explorers

Λύκειο COSTEBELLE  Hyères    Γαλλία 15, 16   2 /


Εξωτερικός θεατής για 3d έργο

Περιγραφή του έργου

Η βάση μας Moon camp με το όνομα Armstrong Base έχει ως στόχο να είναι μια σχεδόν αυτάρκης βάση από κάθε άποψη, που θα φιλοξενεί έως και 6 αστροναύτες. Είναι φτιαγμένη για να υλοποιηθεί μέσα στα επόμενα 15 χρόνια και να είναι αυτάρκης μέσα στα επόμενα 20 χρόνια. Το σχέδιό μας βασίζεται σε πολλές επαληθευμένες πληροφορίες, ωστόσο η έλλειψη πληροφοριών σχετικά με τη σήραγγα λάβας μπορεί να αποτελέσει πρόβλημα.

Αρχικά, η βάση θα τροφοδοτείται με τρόφιμα και νερό από τη Γη, διότι οι εγκαταστάσεις που έχουμε σχεδιάσει για μια μεσοπρόθεσμη βάση δεν μπορούν να έχουν βέλτιστη απόδοση αμέσως μόλις τεθούν σε λειτουργία. Έτσι, οι αστροναύτες θα εναλλάσσονται κάθε 6 μήνες για μια διάρκεια περίπου 5 ετών.

Σε ένα δεύτερο βήμα, η βάση θα είναι αυτάρκης σε τρόφιμα, νερό και οι υποδομές θα είναι πλήρως λειτουργικές. Από εκεί και πέρα, οι αναζητήσεις θα μπορούν να είναι πλήρως αποτελεσματικές μέσα στη βάση δεδομένων. Οι αστροναύτες δεν θα μένουν πλέον 6 μήνες αλλά ένα χρόνο, ακόμη και περισσότερο αν είναι δυνατόν.

Το τρισδιάστατο μοντέλο μας περιέχει: μια αναπαράσταση της θέσης της σεληνιακής κατασκήνωσης, κατοικήσιμες μονάδες, το σεληνιακό όχημα που χρησιμεύει ως ανελκυστήρας μεταξύ της τροχιάς, της επιφάνειας και του σωλήνα λάβας, το γεωργικό θερμοκήπιο, το όχημα Pegasus, τους ηλιακούς συλλέκτες.

2.1 Πού θέλετε να χτίσετε το Moon Camp σας;

Η σεληνιακή μας βάση θα κατασκευαστεί μέσα σε ένα σωλήνα λάβας, στον οποίο θα έχουμε πρόσβαση μέσω της τρύπας Mare Ingenii που βρίσκεται προς το Νότιο Πόλο της Σελήνης (160,0° E, 35,6° S). Αυτή η θέση μας επιτρέπει τη μόνιμη έκθεση στον ήλιο, μειώνοντας έτσι τις ακραίες διακυμάνσεις της θερμοκρασίας και επιτρέποντας τη βέλτιστη ηλιοφάνεια για τους ηλιακούς συλλέκτες που παρέχουν ηλεκτρική ενέργεια.

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

Η δική μας κατασκήνωση στο φεγγάρι θα αποτελείται από 5 ενότητες με το όνομα Shelter. Είναι κατασκευασμένες από ένα ισχυρό κράμα αλουμινίου και ελαφρύ τιτάνιο. Κάθε μονάδα διαθέτει κινητήρα για να προσγειώνεται με ακρίβεια στο σωλήνα λάβας. Ένα καταφύγιο αποτελείται από 3 κατοικήσιμους ορόφους- ο κεντρικός όροφος χρησιμεύει ως κόμβος μεταξύ των μονάδων. Το μεσαίο καταφύγιο διαθέτει 4 αναδιπλούμενους διαδρόμους που συνδέονται στενά με τις άλλες μονάδες. Όλα τα παράθυρα του έργου μας που έρχονται σε επαφή με το κενό είναι κατασκευασμένα από συμπιεσμένο πολυαιθυλένιο και έχουν πάχος αρκετών εκατοστών. Τα χωρίσματα και τα έπιπλα που θα παραμείνουν ακίνητα (πάγκος εργασίας, ντους, φούρνος κ.λπ.) είναι στερεωμένα στη Γη. Τα υπόλοιπα εξαρτήματα (τρισδιάστατος εκτυπωτής, ιατρικό κρεβάτι κ.λπ.) θα μεταφερθούν ως ανταλλακτικά κατά τη διάρκεια των πρώτων επανδρωμένων αποστολών και θα συναρμολογηθούν επί τόπου. Τα καταφύγια θα προσαρμοστούν σε μελλοντικούς εκτοξευτές της ESA, όπως ο Ariane 6, και θα απογειώνονται ένα προς ένα από το Κουρού στη Γαλλική Γουιάνα. Ένα επαναφορτιζόμενο δεύτερο στάδιο θα προωθήσει το ωφέλιμο φορτίο στη Σελήνη πριν απελευθερώσει τη μονάδα τη βέλτιστη στιγμή. Οι ηλιακοί συλλέκτες είναι αναδιπλούμενοι και δεν καταλαμβάνουν πολύ χώρο στο φέρινγκ κατά την απογείωση- θα μεταφερθούν στη Σελήνη ταυτόχρονα με το ρόβερ Pegasus. Τέλος, το γεωργικό θερμοκήπιο θα μεταφερθεί κατά τη διάρκεια μιας συγκεκριμένης αποστολής. Έχει σχεδιαστεί στη Γη ως ένα συμμετρικό ανταλλακτικό που μπορεί να συναρμολογηθεί εύκολα. Όσον αφορά τα παράθυρα, το διαφανές τμήμα είναι κατασκευασμένο από πολυαιθυλένιο.

 

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)

Η βάση μας βρίσκεται σε ένα παλιό τούνελ από λάβα που σκάφτηκε αρκετές δεκάδες μέτρα κάτω από την επιφάνεια. Το παχύ στρώμα του σεληνιακού εδάφους προστατεύει τους αστροναύτες από τους κύριους κινδύνους στη Σελήνη, όπως η ακτινοβολία που εκπέμπεται από τον Ήλιο και οι συχνές μικρές ή μεγάλες βροχές μετεωριτών. Εκτός από την εγγύτητά του στο Νότιο Πόλο, που καθιστά τις θερμοκρασίες πιο ευχάριστες (μεταξύ -50 °C και 0 °C), αυτή η υπόγεια τοποθεσία μειώνει περαιτέρω τις επιπτώσεις της θερμοκρασίας στους αστροναύτες (περίπου -20 °C στο σωλήνα λάβας). Τα υλικά που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή του Moon Camp επιλέγονται για να βελτιώσουν αυτή τη φυσική προστασία.

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

Νερό
Τρόφιμα
Ισχύς
Air

Οι αστροναύτες παίρνουν νερό μαζί τους κατά την απογείωση. Κάθε καταφύγιο χρησιμοποιεί το ίδιο σύστημα ανάκτησης νερού όπως και στον ISS: το Σύστημα Ανάκτησης Νερού (WRS). Συλλέγει νερό από όλη τη βάση: τουαλέτα, ντους, όλα τα λύματα καθώς και την υγρασία του αέρα, τη συμπύκνωση και τον ιδρώτα. Το νερό αυτό φιλτράρεται και καθαρίζεται. Αυτό καθιστά δυνατό να έχουμε ένα σχεδόν κλειστό κύκλωμα μέσα στη Σεληνιακή Κατασκήνωσή μας: πράγματι, το σύστημα δεν ανακτά όλο το νερό που χρησιμοποιείται, γι' αυτό και τα φορτηγά πλοία θα έρχονται τακτικά για να τροφοδοτούν τη βάση.

Μακροπρόθεσμα, μπορούμε να φανταστούμε ότι οι αστροναύτες θα εξάγουν παγωμένο νερό από τους πόλους για να είναι πιο αυτόνομοι.

Κατά τη διάρκεια των πρώτων επανδρωμένων αποστολών, οι αστροναύτες θα πάρουν μαζί τους ένα απόθεμα τροφίμων όπως αυτά που χρησιμοποιούνται σήμερα στον ISS: τρόφιμα που έχουν αποξηρανθεί με κατάψυξη, αποξηραμένα, σταθεροποιημένα με θερμότητα ή ακτινοβολημένα. Τα φορτηγά πλοία θα προμηθεύουν αυτό το απόθεμα εγκαίρως. Μεσοπρόθεσμα και μακροπρόθεσμα, οι αστροναύτες θα είναι σε θέση να δημιουργήσουν έναν λαχανόκηπο και να συγκομίσουν τα τρόφιμα που παράγονται μέσα στο γεωργικό θερμοκήπιο. Ένα από τα Καταφύγια περιέχει αρκετά ράφια στα οποία οι αστροναύτες μπορούν να καλλιεργούν σπιρουλίνα, ένα φύκι που έχει πολλές διατροφικές και ιατρικές ιδιότητες και παράγει οξυγόνο μέσω της φωτοσύνθεσης. Αυτή η πολύπλοκη αντίδραση βελτιστοποιείται όταν τα φύκια φωτίζονται με μπλε φως, γι' αυτό και σε κάθε ράφι έχουν τοποθετηθεί μπλε φώτα νέον.

Η ηλεκτρική ενέργεια θα παράγεται από ηλιακούς συλλέκτες που προσανατολίζονται αυτόματα ώστε να συλλαμβάνουν τη μέγιστη ποσότητα ακτίνων που εκπέμπει ο ήλιος. Η ενέργεια αυτή θα αποθηκεύεται σε επαναφορτιζόμενες μπαταρίες. Οι αστροναύτες, ενώ αθλούνται, δεν παράγουν μόνο νερό με τον ιδρώτα τους, αλλά παράγουν επίσης ηλεκτρική ενέργεια από τη μηχανική κίνηση που παράγεται στα μηχανήματα δύναμης ή στο ποδήλατο. Εκτός από αυτές τις πηγές ενέργειας, κάθε μονάδα περιέχει αρκετές αλκαλικές κυψέλες καυσίμου που παράγουν ηλεκτρική ενέργεια (10 έως 100kW) και θερμότητα από διυδρογόνο και διοξυγόνο.

Η παραγωγή νερού και αέρα συνδέονται μεταξύ τους: το WRS, το οποίο ανακυκλώνει το νερό της βάσης, προμηθεύει μέρος του στο Σύστημα Παραγωγής Οξυγόνου (OGS). Με ηλεκτρόλυση, το σύστημα αυτό παράγει αέριο διυδρογόνο και διοξυγόνο. Ένα υποτμήμα αυτού του συστήματος συνδυάζει το διυδρογόνο με το διοξείδιο του άνθρακα που εκπνέουν οι αστροναύτες για να δημιουργήσει θερμότητα και μεθάνιο, το οποίο χρησιμοποιείται ως καύσιμο από τον κινητήρα της μονάδας καθόδου. Η παραγωγή οξυγόνου εξασφαλίζεται επίσης χάρη στη φωτοσύνθεση σπιρουλίνας σε ένα από τα καταφύγια. Η επιφάνεια που διατίθεται στο Καταφύγιο για την καλλιέργεια αυτών των φυκιών είναι περίπου 27m2/άτομο. Σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης, εάν καμία από αυτές τις πηγές αέρα δεν είναι διαθέσιμη, η σεληνιακή μας κατασκήνωση διαθέτει το σύστημα Vika που χρησιμοποιήθηκε παλαιότερα στον σταθμό MIR: συνίσταται στην ανάφλεξη χλωριούχου νατρίου σε σκόνη με σίδηρο σε σκόνη, μια χημική αντίδραση που καθιστά έτσι δυνατή την παραγωγή χλωριούχου νατρίου και αέριου οξυγόνου.

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

Το Moon Camp μας θα φιλοξενήσει ουσιαστικά επιστημονικές αποστολές. Ο κύριος σκοπός του είναι να δοκιμάσει και να ανακαλύψει νέες τεχνολογίες καθώς και να εκπαιδεύσει αστροναύτες με στόχο να στείλει μια μέρα τον πρώτο άνθρωπο στον Άρη. Φυσικά, θα έχει επίσης ως στόχο να μάθει περισσότερα για τη Σελήνη και συνεπώς για τη Γη και το ηλιακό σύστημα. Η απουσία ατμόσφαιρας και φωτορύπανσης θα μας προσφέρει νέες προοπτικές για την αστρονομική έρευνα και τη μελέτη του βαθύ διαστήματος. Τέλος, στο μέλλον, μπορεί να χρησιμεύσει ως προηγμένη βάση για διαπλανητικά ταξίδια.

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

Όταν ξυπνήσουν, οι αστροναύτες θα πάνε στο κοινό δωμάτιο για να πάρουν πρωινό και να συζητήσουν με τους άλλους αστροναύτες. Μετά την ενημέρωση της ημέρας, κάθε αστροναύτης ξεκινά το καθορισμένο πρόγραμμά του σε συντονισμό με τις ομάδες της διαστημικής υπηρεσίας στη Γη. Οι εργασίες μπορεί να είναι τεσσάρων τύπων: Υγεία: Οι αστροναύτες πρέπει να υποβληθούν σε ιατρικές εξετάσεις για την ευεξία τους ή να μεταφερθούν στο εργαστήριο για να μελετήσουν τις επιπτώσεις μιας μακράς παραμονής στη Σελήνη. Πρέπει επίσης να αθλούνται τουλάχιστον 2h30 την ημέρα για να διατηρούν καλή φυσική κατάσταση, διότι οι μύες και τα οστά φθείρονται όταν η βαρύτητα είναι μηδενική ή ασθενής. -συντήρηση: οι αστροναύτες πρέπει να συντηρούν τα διάφορα μέρη της σεληνιακής κατασκήνωσης, εκτελώντας εργασίες συντήρησης εντός ή εκτός. Μπορούν να χρησιμοποιήσουν τον τρισδιάστατο εκτυπωτή στο εργαστήριο για να κατασκευάσουν σπασμένα εξαρτήματα. Πρέπει επίσης να φροντίζουν για την καλλιέργεια διαφόρων φυτών στο γεωργικό θερμοκήπιο, καθώς και για τη σπιρουλίνα. -έρευνα: Ένα από τα μεγαλύτερα τμήματα του προγράμματος ενός αστροναύτη είναι να δαπανά για την έρευνα. Αντιστοιχεί στη μελέτη της Σελήνης, των συστατικών της, αλλά και των ιδιοτήτων της και των επιπτώσεών της στο σώμα και στα έμβια όντα. -εκδρομή με εξωγήινο σκάφος: Αυτό είναι το είδος εργασίας που προτιμούν οι αστροναύτες. Συνδυαστικά, μελετούν το σωλήνα λάβας, πηγαίνουν στην επιφάνεια για να συλλέξουν δείγματα, ανακτούν τις ηλεκτρικές μπαταρίες... Η ημέρα διανθίζεται όπως και στη Γη χάρη στα γεύματα που ακολουθούν τις ζώνες ώρας UTC. Το βράδυ, οι αστροναύτες κάνουν απολογισμό της ημέρας στο κοινό δωμάτιο για τις διάφορες νέες πληροφορίες που βρήκαν κατά τη διάρκεια της ημέρας. Στη συνέχεια, τα ανακοινώνουν όλα αυτά στις ομάδες στη Γη. Τέλος, μετά την κατανάλωση του βραδινού γεύματος, οι αστροναύτες έχουν ελεύθερο χρόνο που μπορούν να αφιερώσουν σε προσωπικές ασχολίες πριν πέσουν για ύπνο.

Άλλα έργα:

  Κύτταρα βασίλισσας

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Κίνα
  Έργο 9

 

  Μελάγχθων
    Ολλανδία
  Δευτέρα

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Κίνα
  Νεφέλωμα

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Κίνα