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: HORA

Εθνικό Κολέγιο "Andrei Saguna"  Brasov    Ρουμανία 16, 15   4 / 4


Εξωτερικός θεατής για 3d έργο

Περιγραφή του έργου

Σκοπός αυτού του έργου είναι να παρουσιάσει ένα ειδικό τρισδιάστατο μοντέλο ενός σεληνιακού ενδιαιτήματος, το οποίο θα βρίσκεται κάτω από την επιφάνεια της Σελήνης, σε έναν από τους σεληνιακούς σωλήνες που βρίσκονται κοντά στον κρατήρα Shackleton, ακριβώς στο νότιο πόλο αυτού του φυσικού δορυφόρου, με μόνιμη παρουσία του ηλιακού φωτός. Τα οφέλη μιας τέτοιας τοποθέτησης είναι η προστασία από τη διαστημική ακτινοβολία, τους μετεωρίτες, άλλα σώματα ή φαινόμενα και από ακραίες θερμοκρασίες, για να αναφέρουμε μερικά από αυτά. Οι πολλές βλάβες που αναφέρθηκαν παραπάνω και που θα μπορούσαν δυνητικά να επηρεάσουν την ευημερία του καταυλισμού μας καθόρισαν να θεωρήσουμε την τοποθέτηση του καταυλισμού μέσα στους σεληνιακούς σωλήνες ως αναγκαιότητα. Ο σκοπός αυτού του έργου είναι να διευρύνει τα όρια των σημερινών γνώσεων για τη Σελήνη, αποτελώντας μια ερευνητική βάση και πραγματοποιώντας βαθύτερες έρευνες στους σεληνιακούς σωλήνες, από τις οποίες ελπίζουμε να αντλήσουμε πολύτιμα δεδομένα. Έχουμε θέσει ως αποστολή μας να ερευνήσουμε το περιβάλλον της Σελήνης και να το παρουσιάσουμε σε κάθε άνθρωπο, καθώς πολλά άτομα δεν γνωρίζουν ακόμη αρκετά για τη Σελήνη και το σκληρό περιβάλλον της. Τέλος, είναι σημαντικό να αναφέρουμε ότι η βάση αυτή εξυπηρετεί και σκοπούς αναψυχής, όπως η δημιουργία του πρώτου σεληνιακού ξενοδοχείου και η ανάπτυξη της νέας βιομηχανίας του διαστημικού τουρισμού.

Εν κατακλείδι, αξιολογήθηκαν πολλές διαφορετικές ιδέες και επιλέχθηκε η πιο λογική για λεπτομερή σχεδιασμό. Παρά το γεγονός ότι η σεληνιακή κατασκευή είναι δύσκολη, ο προτεινόμενος οικότοπος υπόσχεται να αντέξει στο σκληρό περιβάλλον της Σελήνης και να διατηρήσει τη ζωή.

2.1 Πού θέλετε να χτίσετε το Moon Camp σας;

Όταν σκεφτόμαστε τη θέση της βάσης, πρέπει να λάβουμε υπόψη ορισμένα κριτήρια: καλή τοποθεσία, εύκολη κατασκευή και προστασία από τις εξωτερικές συνθήκες.

Το σημείο που επιλέξαμε για την κατασκήνωση "Hora" θα βρίσκεται στο Νότιο Πόλο της Σελήνης, στον κρατήρα Shackleton, καθώς είναι ένα από τα μοναδικά μέρη όπου μπορούμε να έχουμε πλήρη πρόσβαση στο φως του ήλιου, γεγονός που θα μας βοηθήσει αργότερα κατά τη διάρκεια της αποστολής μας στο φυσικό δορυφόρο της Γης. Η ακριβής θέση της βάσης θα είναι υπόγεια, καθώς αυτός είναι ένας απλός αλλά χρήσιμος τρόπος προστασίας των εξερευνητών από δυσμενείς συνθήκες, όπως οι ακραίες θερμοκρασίες και η διαστημική ακτινοβολία. Επιπλέον, σκοπός μας είναι να δημιουργήσουμε έναν ακριβή χάρτη των σεληνιακών σωλήνων προκειμένου να βοηθήσουμε τον κόσμο να εξελιχθεί στον τομέα της χωρικής γνώσης, πράγμα που σημαίνει ότι η τοποθέτηση ακριβώς δίπλα στην περιοχή που μελετάται μόνο θετικά μπορεί να επιφέρει.

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

Το Hora's έχει σχεδιαστεί έτσι ώστε να διαθέτει χώρο διαμονής για δώδεκα άτομα, επιστήμονες ή τουρίστες, επαρκή αποθηκευτικό χώρο για καύσιμα, νερό, τρόφιμα και για την απόκτηση οξυγόνου και ένα ερευνητικό εργαστήριο. Όλα αυτά χωρίζονται σε τρεις διαφορετικούς ορόφους ίδιου μεγέθους, αλλά με ελαφρώς διαφορετικές αποστάσεις.

Ο ολοκληρωμένος βιότοπος του φεγγαριού, παρατηρούμενος από ψηλά, διαγράφει το περίγραμμα έξι εξαγώνων που περιβάλλουν ένα κεντρικό, όλα ίσα σε μέγεθος, μιμούμενα μια κηρήθρα. Τα άκρα των εξαγώνων είναι 3,58 m. Συμπερασματικά, η συνολική επιφάνεια ενός ορόφου είναι 33,3 m2 και εκείνο της "Hora" 250 m2. Το ύψος του κάθε ορόφου είναι 3 μέτρα και το ύψος του καταυλισμού 11 μέτρα.Αυτός ο οικότοπος βρίσκεται σε έναν από τους κάθετους σεληνιακούς σωλήνες. Το μεσαίο εξάγωνο θα είναι ένα πέρασμα από το σεληνιακό οικόπεδο στη σεληνιακή επιφάνεια.

Ο μόνος όροφος που παρουσιάζει μια πιο περίπλοκη διάταξη είναι ο πρώτος. Από πάνω, κάθε ένα από τα εξωτερικά εξάγωνα χωρίζεται διαμετρικά από έναν τοίχο, όπως και με τη σύνδεση όλων αυτών για να δημιουργηθεί ένα μεγαλύτερο εξάγωνο γύρω από το κεντρικό. Μεταξύ των δύο εξαγώνων όλοι οι τοίχοι εξαφανίζονται για να δημιουργηθεί ένας διάδρομος που χρησιμεύει ως καθιστικό και γυμναστήριο. Επιπλέον, δύο τοίχοι θα χωρίσουν καθένα από τα υπόλοιπα εξωτερικά κελιά για να δημιουργήσουν ένα ορθογώνιο υπνοδωμάτιο για δύο και δύο τριγωνικούς χώρους για μια κουζίνα και ένα μπάνιο.

Ορισμένα από τα υλικά που χρησιμοποιούνται στον σκελετό του οικήματος ή στην ασφάλειά του στα τοιχώματα του σεληνιακού σωλήνα είναι τιτάνιο, κράματα μαγνησίου, Kevlar, υψηλής ποιότητας χάλυβας και νανοσωλήνες άνθρακα.

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)

Οι περιβαλλοντικές συνθήκες έξω από το διαστημόπλοιο είναι σκληρές, πράγμα που σημαίνει ότι πρέπει να χρησιμοποιηθεί μια ενεργή ασπίδα για τον έλεγχο της θερμότητας (22-27°C) της υγρασίας (40-60%) και την προστασία των ανθρώπων από τη διαστημική ακτινοβολία.

Καθώς στο διάστημα δεν υπάρχει αέρας για αγωγή ή συναγωγή, ο μόνος τρόπος διατήρησης της θερμοκρασίας σε ένα συγκεκριμένο επίπεδο είναι η χρήση της ήδη υπάρχουσας ακτινοβολίας. Αυτό σημαίνει ότι το σκάφος θα πρέπει να είναι μονωμένο (διατηρεί τη θερμότητα μέσα για θέρμανση ή έξω για ψύξη). Για τη διατήρηση της θερμότητας θα χρησιμοποιηθεί μια ιδιαίτερα ανακλαστική κουβέρτα που ονομάζεται Multi-Layer Insulation (MLI- κρατάει την ηλιακή ακτινοβολία που έρχεται από την κορυφή της βάσης έξω και εμποδίζει το κρύο να εισέλθει στη μεταλλική δομή του διαστημοπλοίου).

Επιπλέον, θα εφαρμοστεί ένα σύστημα ενεργού θερμικού ελέγχου (ATCS) για τη μείωση της θερμοκρασίας στο εσωτερικό του πλοίου όταν αυτή είναι πολύ υψηλή και τη διατήρηση του επιπέδου υγρασίας.

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

Νερό
Τρόφιμα
Ισχύς
Air

Στην αρχή της κατασκευής του οικοτόπου μας, θα φέρουμε νερό από τη Γη. Ωστόσο, μετά τη δημιουργία της σεληνιακής κατασκήνωσης, θα προμηθευτούμε νερό από τον σεληνιακό πάγο, που βρίσκεται στο Νότιο Πόλο, κοντά στη θέση μας. Τα καροτσάκια θα εξορύσσουν το νερό από τον πυθμένα του κρατήρα Σάκλετον. Στη συνέχεια θα αποθηκεύσουμε αυτό το νερό και θα το φιλτράρουμε μέσω ενός καθαριστή νερού, συμπεριλαμβανομένων των υγρών αποβλήτων των αστροναυτών, και έτσι θα δημιουργήσουμε ένα κλειστό σύστημα κύκλου νερού.

Στην πρώτη φάση θα μεταφέρουμε τρόφιμα από τη Γη με τη βοήθεια του SpaceX Dragon που θα είναι συνδεδεμένο με την πύλη. Από εκεί, μια εμπορική σεληνιακή προσεδάφιση θα μεταφέρει τα τρόφιμα στη βάση μας. Στην επόμενη φάση θα καλλιεργήσουμε φυτά στο θερμοκήπιό μας (που βρίσκεται στον 3ο όροφο). Τα φυτά θα καλλιεργηθούν με υδροπονία, καθώς χρησιμοποιούν λιγότερο νερό από τα παραδοσιακά συστήματα που βασίζονται στο χώμα και δεν χρειάζονται χώμα.

Η ενέργεια θα παρέχεται από ηλιακούς συλλέκτες. Λόγω της θέσης μας, κοντά στον κρατήρα Σάκλετον, θα έχουμε συνεχές ηλιακό φως. Οι ηλιακοί συλλέκτες θα τοποθετηθούν σε περιστρεφόμενες κατά 360° βάσεις ώστε να μεγιστοποιήσουμε την ποσότητα ενέργειας που μπορούμε να παράγουμε. Επιπλέον, θα αποθηκεύσουμε την ενέργεια σε μπαταρίες υψηλής χωρητικότητας ως εφεδρική πηγή κατά τη διάρκεια πιθανών διακοπών. Σκεφτόμαστε επίσης να χρησιμοποιήσουμε μια θερμοηλεκτρική γεννήτρια που θα μπορούσε να μετατρέψει τις μεγάλες διαφορές θερμοκρασίας στη Σελήνη απευθείας σε ηλεκτρική ενέργεια μέσω ενός φαινομένου που ονομάζεται φαινόμενο Seebeck.

Στα πρώτα στάδια θα εισάγουμε πεπιεσμένο αέρα από τη Γη. Μόλις ολοκληρωθεί η κατασκευή του ενδιαιτήματος, θα λαμβάνουμε οξυγόνο από τα φυτά στο θερμοκήπιό μας και από το σεληνιακό ρεγκόλιθο. Τα μέταλλα θα σχηματιστούν ως απόβλητα. Θα χρησιμοποιήσουμε ως εναλλακτική πηγή την ηλεκτρόλυση του νερού.

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

Η εξερεύνηση του διαστήματος είναι απαραίτητη, καθώς μας προσφέρει πρόσθετες γνώσεις για την ιστορία του ηλιακού μας συστήματος, αλλά και για το γεωλογικό αρχείο της Γης. Ο κύριος σκοπός της σεληνιακής κατασκήνωσής μας είναι να ερευνήσουμε τους σεληνιακούς σωλήνες λάβας προκειμένου να δημιουργήσουμε έναν ακριβή χάρτη του δικτύου των σωλήνων.

Οι σεληνιακοί σωλήνες είναι σήραγγες που δημιουργήθηκαν στη Σελήνη από την έκρηξη βασαλτικών ροών λάβας. Όταν η επιφάνεια μιας ροής λάβας ψύχεται, σκληραίνει, επιτρέποντας στη λάβα να ρέει κάτω από την επιφάνεια σε σωληνοειδή αγωγό. Μόλις η ροή λάβας σταματήσει, αφήνει ένα κοίλο κενό δημιουργώντας έναν σεληνιακό σωλήνα λάβας.

Οι σεληνιακοί σωλήνες θα μπορούσαν να διευκολύνουν τη σεληνιακή εξερεύνηση προστατεύοντας τους αστροναύτες από την κοσμική και ηλιακή ακτινοβολία και τις συγκρούσεις, αλλά και από τις ακραίες διαφορές θερμοκρασίας μεταξύ της σεληνιακής ημέρας και νύχτας.

Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι ορισμένοι από τους σωλήνες θα μπορούσαν στην πραγματικότητα να είναι διασυνδεδεμένοι μεταξύ τους και να δημιουργούν έναν υπόγειο λαβύρινθο με σημαντικούς πόρους, όπως το νερό, παγιδευμένο σε μορφή πάγου.

Εκτός από επιστημονικό συγκρότημα, η Hora είναι επίσης μια φιλική προς τους τουρίστες σεληνιακή κατασκήνωση, αφιερώνοντας τον πρώτο όροφο στους επισκέπτες της.

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

Κατά τη διάρκεια του ερευνητικού τους χρόνου στη Σεληνιακή Κατασκήνωση "Hora", κάθε επιστήμονας πρέπει να τηρεί ένα καλά προετοιμασμένο πρόγραμμα με σκοπό τη διατήρηση της τάξης στη χωρική βάση.

Κάθε εργαζόμενος κοιμάται στο ίδιο επίπεδο με τους τουρίστες (πρώτος όροφος). Στην αρχή της ημέρας, οι επιστήμονες πρέπει να πηγαίνουν στη ζώνη της καφετέριας όπου τους σερβίρονται ειδικά πιάτα. Στο διάστημα, η υγεία είναι διαφορετική. Οι αστροναύτες υποφέρουν συχνά από ανεπάρκεια βιταμινών λόγω της έλλειψης ηλιακού φωτός και βαρύτητας. Τα καθημερινά γεύματα πρέπει να είναι πλούσια σε πρωτεΐνες, βιταμίνη D, βιταμίνη Κ και βιταμίνη C. Εκτός από αυτά, ξηροί καρποί και άλλα γεμάτα πρωτεΐνες φαγώσιμα που λήγουν πολύ σκληρά θα μεταφέρονται με το ίδιο λεωφορείο με τους τουρίστες στη βάση. Αργότερα, ετοιμάζονται και πηγαίνουν στον τρίτο όροφο (εργαστήρια) και αρχίζουν να ερευνούν δείγματα υλικών που βρίσκονται σε σεληνιακούς σωλήνες και προσπαθούν να δημιουργήσουν έναν ακριβή χάρτη της διαδρομής που έχουν αυτοί οι κύλινδροι κάτω από τη Σελήνη.

Ενώ οι επιστήμονες ξεκινούν τις εργασίες τους, το υπόλοιπο προσωπικό της κατασκήνωσης φροντίζει τους επισκέπτες ξεναγώντας τους στην κατασκήνωση και ενημερώνοντάς τους για αξιοσημείωτα ευρήματα.

Μετά το δεύτερο γεύμα της ημέρας, κάθε άτομο που ζει στη βάση πρέπει να πηγαίνει στο γυμναστήριο και να γυμνάζει τους μύες του, ώστε να βοηθήσει στην πρόληψη της μυϊκής ατροφίας, καθώς η διαβίωση σε μέρη με μικρή βαρύτητα μπορεί να έχει άσχημες επιπτώσεις στο ανθρώπινο σώμα, επηρεάζοντας το μυϊκό και το σκελετικό σύστημα. Μετά το χρόνο αναψυχής, περίοδο κατά την οποία οι άνθρωποι επικοινωνούν μεταξύ τους προκειμένου να διατηρήσουν την ψυχική τους υγεία, οι επιστήμονες πρέπει να ελέγξουν τη βάση (δηλαδή να δουν αν το επίπεδο του οξυγόνου στην ατμόσφαιρα είναι αρκετά υψηλό, αν υπάρχουν τεχνικά προβλήματα στον καταυλισμό). Μετά από αυτό, ένας ερευνητής πρέπει να φτάσει μέχρι την επιφάνεια της Σελήνης για να δει αν υπάρχουν προβλήματα που σχετίζονται με τους ηλιακούς συλλέκτες, ενώ ένας άλλος πρέπει να ελέγξει χειροκίνητα τα ρόβερ για τυχόν προβλήματα. Αφού διασφαλιστεί ότι όλα είναι ασφαλή, οι τουρίστες καλούνται να εξερευνήσουν μικρά τμήματα ασφαλών σεληνιακών σωλήνων κοντά στον καταυλισμό, με την καθοδήγηση του προσωπικού του καταυλισμού.

Μετά από όλα αυτά, σερβίρεται το τελευταίο γεύμα της ημέρας. Πριν κοιμηθεί, οι γιατροί ελέγχουν την υγεία του αστροναύτη με ηλεκτροκαρδιογράφους, μανσέτες αρτηριακής πίεσης και μετρητές κορεσμού οξυγόνου στα δάχτυλα.

Άλλα έργα:

  Perez Mercader

 

  IES Juan Antonio Pérez Mercader
    Ισπανία
  Ένας ενάντια στην καταιγίδα

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Κίνα
  Terra nova

 

  Bertrand Russell College
    Ολλανδία
  Tsia

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Κίνα