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: S.P.I.D.E.R.

Tudor Vianu Εθνικό Λύκειο Πληροφορικής  Βουκουρέστι    Ρουμανία 16, 17   2 / 0


Εξωτερικός θεατής για 3d έργο

Περιγραφή του έργου

Η σεληνιακή κατασκήνωσή μας, S.P.I.D.E.R., έχει ως κύριο σκοπό τη διαστημική έρευνα, αλλά και την προσομοίωση του αποικισμού άλλων πλανητών. Θα δώσει στους αστροναύτες, τους ερευνητές, μια ευρύτερη κατανόηση του Σύμπαντός μας και του τι σημαίνει να ζεις έξω από τη Γη. Θα χρησιμοποιήσουμε ό,τι έχουμε στη διάθεσή μας: νερό που θα προμηθευτούμε από πάγο μέσα στον κρατήρα Σάκλετον, συνεχές ηλιακό φως στο νότιο πόλο και το σεληνιακό ρεγκόλιθο για έρευνα, ακόμη και για καλλιέργεια φυτών. Θα έχουμε ένα ρόβερ για τους αστροναύτες μας για να ταξιδεύουν σε άλλα μέρη της Σελήνης, καθώς και τους κρατήρες Shackleton και Shoemaker κοντά μας, οι οποίοι επίσης παρουσιάζουν επιστημονικό ενδιαφέρον. Το στρατόπεδο θα κάθεται στη σεληνιακή επιφάνεια, αγκυροβολημένο με μικροσκοπικά πόδια που μοιάζουν με αράχνες και είναι κατασκευασμένα από ισχυρό ατσάλι. Η Σεληνιακή Κατασκήνωση θα στεγάσει μια μικρή ομάδα δύο αστροναυτών, η οποία θα διεξάγει επιστημονικά πειράματα και θα μάθει περισσότερα για τη Σελήνη και το Διάστημα γενικότερα. Επίσης, θα εξοικειωθούν με το τι σημαίνει να ζεις σε έναν άλλο πλανήτη (αν και πρόκειται για δορυφόρο). Στη συνέχεια θα μεταφέρουν τα ευρήματα και την εμπειρία τους πίσω στη Γη και ελπίζουμε ότι θα ενθαρρύνουν και άλλους ανθρώπους να διευρύνουν τους ορίζοντές τους. Θέλαμε να φτιάξουμε το καλύτερο δυνατό στρατόπεδο για τους αστροναύτες μας, για να τους δώσουμε ένα βέλτιστο περιβάλλον για την άσκηση της επιστήμης και την απόλαυση της διαστημικής ζωής.

2.1 Πού θέλετε να χτίσετε το Moon Camp σας;

Η Σεληνιακή μας κατασκήνωση θα βρίσκεται στο Νότιο Πόλο, κοντά στον κρατήρα Σάκλετον. Έτσι, θα έχουμε συνεχές ηλιακό φως που θα τροφοδοτεί την κατασκήνωσή μας μέσω των ηλιακών συλλεκτών, και θα αποθηκεύσουμε μέρος αυτής της ενέργειας σε κυψέλες καυσίμων για τις σεληνιακές εκλείψεις. Επίσης, οι υψηλές ποσότητες υδρογόνου που μετρήθηκαν στο εσωτερικό του κρατήρα μπορεί να υποδηλώνουν την παρουσία πάγου νερού, κάτι που αποτελεί κρίσιμο πλεονέκτημα για τους αστροναύτες μας. Επειδή μπορεί να συναντήσουμε βροχές μετεωριτών, θα εγκιβωτίσουμε το στρατόπεδό μας με Kevlar, το οποίο είναι πολύ ελαφρύ και ανθεκτικό. Σε περίπτωση που το ζητήσει η επιστημονική έρευνα, οι αστροναύτες θα χρησιμοποιήσουν το ρόβερ για να πάνε όπου χρειαστεί. Σχεδιάζουμε επίσης να έχουμε τηλεχειριζόμενα ρόβερ προστατευμένα από Kevlar, σε περίπτωση ταξιδιού σε μεγάλες αποστάσεις, τα οποία θα λειτουργούν επίσης με ηλιακή ενέργεια, θα έχουν κυψέλη καυσίμων και, σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης, ένα RTG, το οποίο θα μπορούσε επίσης να μας επιτρέψει να επισκεφθούμε ακόμη και την άλλη πλευρά της Σελήνης.

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

Σκεφτήκαμε αυτό το σχέδιο έτσι ώστε ο καθένας από τους αστροναύτες να έχει έναν προσωπικό χώρο, αλλά και να μοιράζονται ένα κοινό δωμάτιο όπου θα μπορούν να εργάζονται και να χαλαρώνουν μαζί. Θέλαμε να αισθάνονται άνετα, σαν στο σπίτι τους, και γι' αυτό φροντίσαμε το Moon Camp να έχει όλα τα στοιχεία ενός τέτοιου χώρου. Επειδή όλα τα υλικά που χρησιμοποιούμε είναι ελαφριά, δεν θα έχουμε πρόβλημα να τα μεταφέρουμε με διαστημόπλοιο. Μας άρεσε επίσης η Σεληνιακή Κατασκήνωση μας να είναι αρθρωτή, για να διευκολύνουμε την κατασκευή της στην επιφάνεια της Σελήνης και να μπορεί να επισκευαστεί εύκολα σε περίπτωση που συμβεί κάτι. Αρχικά, πρέπει να εγκαταστήσουμε τα στηρίγματα της κατασκήνωσής μας, τα οποία είναι τα πόδια της αράχνης. Παχιά φύλλα από κράμα αλουμινίου θα αποτελέσουν τη βάση μας. Όλα τα στρώματα θα κλειδώνονται αεροστεγώς μεταξύ τους. Οι σήραγγες θα κατασκευαστούν από 3 τέτοια σύνολα στρωμάτων, σε σχήμα τριγώνου. Η σφαίρα για ερευνητικούς σκοπούς θα αποτελείται από παράθυρα σε σχήμα τριγώνου από θερμικό γυαλί. Τα ρόβερ θα συναρμολογούνται εκτός της βάσης και θα είναι επίσης αρθρωτά. Τα τελευταία στοιχεία που αφορούν τη Σεληνιακή μας Βάση είναι οι ηλιακοί συλλέκτες, οι οποίοι θα είναι προκατασκευασμένοι και έτοιμοι να στερεωθούν στη θέση τους. Επιλέξαμε το σχήμα της αράχνης επειδή αυτό το πλάσμα συνδέεται στη μυθολογία με τη δημιουργία, καθώς μπορεί να υφαίνει τους δικούς του κόσμους. Θα εξηγήσουμε την επιλογή του υλικού στην επόμενη παράγραφο, καθώς σχετίζεται στενά με την ασφάλεια των αστροναυτών.

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 υγεία και η ασφάλεια των αστροναυτών είναι η κύρια προτεραιότητά μας, πάνω από οτιδήποτε άλλο. Ως εκ τούτου, έχουμε ερευνήσει τα καλύτερα υλικά για να διασφαλίσουμε την ευημερία τους. Ως εκ τούτου, θα χρησιμοποιήσουμε aerogel, Kevlar, ένα ισχυρό κράμα αλουμινίου και θερμικό γυαλί. Το aerogel εξουδετερώνει τις τρεις μεθόδους μεταφοράς θερμότητας: συναγωγή, αγωγή και ακτινοβολία, και ως εκ τούτου είναι ένας εξαιρετικός θερμομονωτής. Το κέβλαρ έχει επαρκή ισχύ για να αντέξει τις επιδράσεις των διαστημικών σκουπιδιών και των μετεωριτών. Εκτός αυτού, το Kevlar ζυγίζει ελάχιστα και έχει υψηλό βαθμό σκληρότητας. Χωρίς να βλάπτει τη δομή του ή να αλλάζει τη μορφή του, μπορεί επίσης να υποστεί ακραίες θερμοκρασίες. Στην έρευνα πρόσκρουσης, το κράμα αλουμινίου λειτουργεί τόσο καλά που μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτό το υλικό για τα παραθυρόφυλλα για να αποτρέψουμε τα συντρίμμια από το να καταστρέψουν το γυαλί, για το οποίο θα χρησιμοποιήσουμε το θερμικό γυαλί επειδή προστατεύει τους αστροναύτες τόσο από τις υψηλές όσο και κυρίως από τις χαμηλές θερμοκρασίες γύρω από τα παράθυρα και τις πιέσεις του Διαστήματος.

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

Νερό
Τρόφιμα
Ισχύς
Air

Η πηγή νερού για τη βάση μας θα είναι ο πάγος μέσα στον κρατήρα Σάκλετον. Η επιφάνειά του είναι αρκετά λεία ώστε το ρόβερ μας να μπορεί να φτάσει στον πάγο, και στη συνέχεια θα χρησιμοποιήσουμε ένα θερμαινόμενο ηλεκτρικό τρυπάνι για να περάσουμε μέσα από την ηλιακή επιφάνεια και να λιώσουμε τον πάγο κατά τη διαδικασία. Αυτή η διαδικασία είναι χρονοβόρα και ενεργοβόρα, και έτσι δεν θα την κάνουμε περισσότερο από όσο χρειάζεται, κατά προτίμηση μία φορά την εβδομάδα. Θα κρατάμε το νερό σε μια δεξαμενή και οι αστροναύτες θα χρησιμοποιούν ένα σύστημα καθαρισμού πριν το πιουν. Εκτός από την ανθρώπινη κατανάλωση, το νερό θα χρησιμοποιείται επίσης στην ηλεκτρόλυση και στην ανάπτυξη φυτών.

Οι αστροναύτες μας θα έχουν, φυσικά, Διαστημικό φαγητό. Αυτό θα τους εξασφαλίσει μια ισορροπημένη διατροφή, ενώ θα είναι εύκολο και ασφαλές στην αποθήκευση, προετοιμασία και κατανάλωση, αλλά αυτό έχει ως κόστος 0,64 κιλά/ατομική ημέρα αποθηκευτικού χώρου, το οποίο δεν είναι το βέλτιστο για την αποστολή μας. Αντ' αυτού, η κύρια πηγή τροφής τους θα είναι το θερμοκήπιό τους, στο οποίο θα καλλιεργούν πατάτες, σέλινο, ντομάτες για βιταμίνες και υδατάνθρακες, ενώ η κύρια πηγή πρωτεΐνης θα είναι διάφορα υδρόβια ασπόνδυλα, από το φύλο Mollusca, για διάφορα πλεονεκτήματα: προσαρμόζονται εύκολα σε ένα περιβάλλον μερικής βαρύτητας, δεν απαιτούν πολύ χώρο και αφομοιώνουν θρεπτικά συστατικά από τη ροή του περιβάλλοντος νερού για να χτίσουν βιομάζα. Υπάρχουν ήδη προγράμματα που χρησιμοποιούν προσομοιωτές του σεληνιακού ρεγολίθου ως υπόστρωμα για τη διατήρηση της ανάπτυξης των φυτών, και αυτό θα χρησιμοποιήσουν και οι αστροναύτες μας.

Η κύρια πηγή ενέργειας θα είναι οι ηλιακοί συλλέκτες. Καθώς βρισκόμαστε στο Νότιο Πόλο της Σελήνης, θα έχουμε συνεχές ηλιακό φως εκτός από τις σεληνιακές εκλείψεις, για τις οποίες θα έχουμε κυψέλες καυσίμων ως εφεδρεία. Θα στέλνουμε επίσης τα οχήματά μας σε σημεία με μέγιστο ηλιακό φως στη Σελήνη, για να συλλέγουν επιπλέον ενέργεια με τους ηλιακούς συλλέκτες τους. Σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης (ένα ηλιακό πάνελ θα καταστραφεί από μετεωρίτη ή απλά θα παρουσιάσει βλάβη), θα έχουμε μια ραδιοϊσοτοπική θερμοηλεκτρική γεννήτρια (RTG), η οποία θα τροφοδοτείται από πλουτώνιο-238, λόγω του μεγάλου χρόνου ημιζωής του και της καλής παραγωγής ενέργειας.

Οι αστροναύτες χρειάζονται οξυγόνο για να επιβιώσουν και αυτό μπορεί εύκολα να προμηθεύεται από τρεις πηγές στη Σελήνη: την ηλεκτρόλυση του νερού, το σεληνιακό ρεγκόλιθο και, φυσικά, τα φυτά. Από την πρώτη, χρησιμοποιώντας ένα διάλυμα Na+ και Cl-, οι αστροναύτες θα έπαιρναν H2 και O2. Ως μπόνους, το Η2 μπορεί να ανασυνδυαστεί με το Ο2 για να ληφθεί καθαρό νερό, και το Ο2, αφού εκτεθεί σε ακτινοβολία UV/Χ, μπορεί να μετατραπεί σε Ο3, το οποίο έχει αντιβακτηριακή δράση. Για το σεληνιακό ρεγκόλιθο, παρόλο που είναι πολύ πλούσιο σε οξυγόνο, θα χρειαζόμασταν ένα πολύ, πολύ ακριβές φίλτρο, διότι οι μικρότεροι κόκκοι θα μπορούσαν να εισχωρήσουν στους πνεύμονες των αστροναυτών, προκαλώντας ενδεχομένως μακροχρόνιες επιπτώσεις στην υγεία. Τέλος, τα φυτά που καλλιεργούν οι αστροναύτες μας αποτελούν επίσης μια ισχυρή πηγή οξυγόνου. Λόγω των κινδύνων που παρουσιάζει, θα χρησιμοποιούσαμε το σεληνιακό ρεγκόλιθο μόνο ως έσχατη λύση.

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

Αγαπάμε την επιστήμη, γι' αυτό και αυτός θα είναι ο κύριος σκοπός της κατασκήνωσής μας στο φεγγάρι. Υπάρχουν ακόμα άπειρα πράγματα που μας ιντριγκάρουν σχετικά με το διάστημα και είμαστε σίγουροι ότι οι επιστήμονες που θα παρευρεθούν στην κατασκήνωσή μας θα μάθουν πολλά από αυτή την εμπειρία. Οι επιστήμονες μπορούν να μελετήσουν τη Σελήνη, την επιφάνειά της και τους κρατήρες της, καθώς και το Διάστημα, χρησιμοποιώντας είτε τηλεσκόπια ενσωματωμένα στη Σεληνιακή Κατασκήνωση είτε το τηλεκατευθυνόμενο ρόβερ, με το οποίο μπορούν να εξερευνήσουν δυσπρόσιτες περιοχές και να έχουν αστρική θέα του ουρανού. Ένας άλλος στόχος του Moon Camp μας είναι να φιλοξενήσει ανθρώπους για να ζήσουν σε έναν άλλο πλανήτη. Αφού επιστρέψουν από τη Σεληνιακή Κατασκήνωση, οι αστροναύτες μπορούν να διηγηθούν τις εμπειρίες τους και να εμπνεύσουν άλλους να ονειρευτούν τη ζωή στο Διάστημα.

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

Οι αστροναύτες μας, ας τους ονομάσουμε Τίνα και Μπομπ, θα ξυπνήσουν στις 06:00 ακριβώς (ώρα GMT). Μετά από έναν έλεγχο ρουτίνας όλων των συστημάτων για να βεβαιωθούν ότι όλα, από την υποστήριξη της ζωής μέχρι την ανάπτυξη των φυτών, λειτουργούν ομαλά, θα πάρουν το πρωινό τους. Ο Μπομπ θα φάει μύδια με ντομάτες (το αγαπημένο του πιάτο στη Σεληνιακή Κατασκήνωση) και η Τίνα θα αρκεστεί σε μύδια με πατάτες. Φυσικά, μπορούν να επιλέξουν όποιον συνδυασμό λαχανικών και μαλακίων θέλουν.

Στη συνέχεια, θα εκτελέσουν κάποιες σωματικές ασκήσεις, 0700 ακριβώς. Ο Bob θα τρέξει στο διάδρομο ενώ η Tina θα χρησιμοποιήσει το ποδήλατο εσωτερικού χώρου. 0730 ακριβώς, κατευθύνονται προς τα κρύα ντους (δεν θέλουμε να καταναλώνουμε πολλή ενέργεια, αλλά τους επιτρέπεται να κάνουν cheat day τις Κυριακές). Θα καθαριστούν με νερό από τη δεξαμενή, το οποίο στη συνέχεια θα καθαριστεί εκ νέου (ώστε να μην καταπιούν σαπούνι) και θα σταλεί πίσω στη δεξαμενή. Έχουμε επίσης ένα σύστημα βιολογικής ανακύκλωσης αποβλήτων, το οποίο θα τους βοηθήσει να αποκτήσουν καλλιεργήσιμο έδαφος.

Στις 0800, αρχίζει η επιστημονική ημέρα. Η Τίνα θα κάνει πειράματα στο εσωτερικό, ενώ ο Μπομπ θα βάλει στολή και θα κατευθυνθεί προς την επιφάνεια της Σελήνης, από την οποία θα συλλέξει λίγο ρεγκόλιθο τόσο για χρήση από φυτά όσο και για έρευνα, και θα κάνει κάποιες επιστημονικές μετρήσεις σχετικά με τη Σελήνη, τον Ήλιο και τη Γη. Αργότερα, θα επιστρέψει στην κατασκήνωση όπου η Τίνα θα έχει ολοκληρώσει τα πειράματά της. Στις 1200 θα γευματίσουν και μέχρι τις 1400 θα έχουν ελεύθερο χρόνο κατά τον οποίο θα μπορούν να διαβάσουν, να γράψουν στα αγαπημένα τους πρόσωπα και να χαλαρώσουν. Μετά από αυτό, είναι η σειρά του Μπομπ να κάνει πειράματα, ενώ η Τίνα ελέγχει τα φυτά και τα συγκομίζει, ελέγχει τη δεξαμενή νερού και στη συνέχεια κάνει επιστήμη μαζί με τον Μπομπ, με την οποία έχει ένα σνακ γύρω στις 1600.

Στις 1800 τρώνε δείπνο, μαλάκια και λαχανικά. Μετά τον ελεύθερο χρόνο, πέφτουν για ύπνο στις 2200. Κοιμούνται την ίδια ώρα, και για να εξασφαλίσουμε την ασφάλειά τους, θα έχουμε στρώματα επί στρωμάτων συναγερμών για τυχόν διαταραχές, καθώς και οι αστροναύτες θα έχουν βραχιολάκια που θα μετρούν τους καρδιακούς παλμούς και τον κορεσμό του οξυγόνου τους, τα οποία θα μπορούν να τους ξυπνήσουν σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης.

Άλλα έργα:

  επιθετική σεληνιακή

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Κίνα
  Elemental Aerospace

 

  Liceul Teoretic Βενιαμίν Φραγκλίνος
    Ρουμανία
  COU

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Κίνα
  AttoSystem

 

  Technikum Nr 1
    Πολωνία