Moon Camp Pioneers 2022 - 2023 Γκαλερί έργων

New Earth

Liceul Teoretic "Emil Racovita" Baia Mare  Baia Mare-Maramureş    Ρουμανία 16, 17   3 / Αγγλικά
Λογισμικό τρισδιάστατης σχεδίασης: Fusion 360

1.1 - Περιγραφή του έργου

Πριν από πενήντα περίπου χρόνια, η ανθρωπότητα πέτυχε ένα μεγάλο βήμα στην εξέλιξή της με την επιτυχή προσεδάφιση του διαστημοπλοίου Apollo 11 στην επιφάνεια της Σελήνης. Εκείνη την ημέρα, στις 20 Ιουλίου 1969, ο Αμερικανός αστροναύτης Νιλ Άρμστρονγκ πάτησε στη σεληνιακή επιφάνεια και είπε τα περίφημα λόγια "Ένα μικρό βήμα για έναν άνθρωπο, ένα τεράστιο άλμα για την ανθρωπότητα". Σήμερα επαναλαμβάνουμε την ίδια την ιστορία, αλλά αντί για μια απλή αποστολή, θα δημιουργήσουμε μια πλήρως βιώσιμη βάση επιχειρήσεων. Αυτή η αποικία θα είναι η αρχή της νέας εποχής, της Διαπλανητικής Εποχής.

1.2 - Γιατί θέλετε να χτίσετε μια κατασκήνωση στο φεγγάρι; Εξηγήστε τον κύριο σκοπό της σεληνιακής κατασκήνωσής σας (π.χ. επιστημονικοί, εμπορικοί ή/και τουριστικοί σκοποί).

Το φεγγάρι θα γίνει η παιδική χαρά της ανθρωπότητας όπου θα μπορούμε να καινοτομούμε, να δημιουργούμε και να προσαρμοζόμαστε. Με αυτή την αποικία θα θέσουμε τα θεμέλια των διαπλανητικών ταξιδιών, ενώ παράλληλα θα ανακαλύψουμε νέες τεχνολογίες που θα μας βοηθήσουν εκεί στη γη. Αποδοτικές εξορύξεις ορυκτών, βιομηχανικές καλλιέργειες, πιο αποδοτικές ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Αυτό θα είναι μόνο η αρχή των όσων πρόκειται να ακολουθήσουν. Η βάση μας θα στεγάσει 4 πρωτοπόρους διαφόρων επαγγελμάτων και θα διαθέτει εγκαταστάσεις αιχμής που θα περιλαμβάνουν υψηλής απόδοσης υδατοκαλλιέργειες, προηγμένο εξοπλισμό εκπαίδευσης και προπόνησης, συμπαγές αλλά πλήρως εξοπλισμένο μαγειρείο και αποδοτικές στο χώρο κουκέτες. Ένα νέο πλήρωμα θα έρχεται κάθε 5 χρόνια μαζί με προηγμένα ανταλλακτικά και αγαθά που δεν θα μπορούν να κατασκευαστούν αποτελεσματικά στο χώρο.

2.1 - Πού θέλετε να χτίσετε το Moon Camp σας; Εξηγήστε την επιλογή σας.

Η σεληνιακή βάση θα βρίσκεται 30 χιλιόμετρα από τον κρατήρα Shoemaker, κοντά σε μια οροσειρά. Επιλέξαμε αυτή τη θέση για διάφορους λόγους:
Γεωλογικό ενδιαφέρον: Η περιοχή κοντά στον κρατήρα Shoemaker παρουσιάζει γεωλογικό ενδιαφέρον και προσφέρει την ευκαιρία να μελετηθεί λεπτομερώς η σεληνιακή επιφάνεια και η γεωλογία. Η οροσειρά κοντά στην περιοχή της βάσης παρέχει ένα ευρύ φάσμα γεωλογικών χαρακτηριστικών προς εξερεύνηση, συμπεριλαμβανομένων κρατήρων πρόσκρουσης, ηφαιστειακών χαρακτηριστικών και αρχαίων πετρωμάτων, ενώ παράλληλα προσφέρει προστασία από μετεωρίτες.

Επικοινωνία και πλοήγηση: Η θέση κοντά στον κρατήρα Shoemaker παρέχει καλή οπτική επαφή με τη Γη, διευκολύνοντας την επικοινωνία με τον έλεγχο της αποστολής στη Γη και τη λήψη σημάτων πλοήγησης.

Διαθεσιμότητα πόρων: Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, η τοποθεσία κοντά στον κρατήρα Shoemaker προσφέρει πρόσβαση σε αποθέματα νερού που βρίσκονται βαθιά μέσα στον κρατήρα. Εκτός από το νερό, η περιοχή μπορεί να διαθέτει και άλλους σημαντικούς πόρους, όπως ήλιο-3, το οποίο θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο για αντιδραστήρες σύντηξης.

2.2 - Πώς σκοπεύετε να χτίσετε την Κατασκήνωσή σας στο Φεγγάρι; Σκεφτείτε πώς μπορείτε να αξιοποιήσετε τους φυσικούς πόρους της Σελήνης και ποια υλικά θα χρειαστεί να φέρετε από τη Γη. Περιγράψτε τις τεχνικές, τα υλικά και τις σχεδιαστικές σας επιλογές.

Και στις τρεις οικοδομικές φάσεις, θα χρησιμοποιήσουμε συμπαγείς, προκατασκευασμένους χώρους και τοίχους που θα μεταφερθούν από τη Γη μέσω λεωφορείων μιας χρήσης. Τα δωμάτια και οι εγκαταστάσεις θα συναρμολογηθούν, θα συνδεθούν και θα συγκολληθούν μεταξύ τους για να εξασφαλιστεί η σωστή λειτουργία τους. Το εξωτερικό κέλυφος της βάσης θα είναι κατασκευασμένο από οπλισμένο σκυρόδεμα με επικάλυψη από κράμα τιτανίου-μολύβδου, ενώ οι εσωτερικοί τοίχοι θα είναι κατασκευασμένοι από πλάκες αλουμινίου. Η βάση θα είναι εξοπλισμένη με συστήματα εξαερισμού αιχμής, εγκαταστάσεις καθαρισμού νερού και επεξεργασίας λυμάτων, καθώς και συστήματα υποστήριξης της ζωής.

Μόλις ολοκληρωθεί η βάση, θα αρχίσουμε να βελτιώνουμε τους τοπικούς πόρους. Θα εξάγουμε φυσικά κοιτάσματα νερού από τον κρατήρα Shoemaker και θα τα μετατρέψουμε σε οξυγόνο χρησιμοποιώντας ηλεκτρόλυση, και στη συνέχεια θα τα στείλουμε μέσω ενός αγωγού που θα μεταφέρει αέρια από τον κρατήρα Shoemaker στη βάση. Το νερό που σύντομα θα γίνει αξιοποιήσιμο θα μεταφερθεί από κοντινά κοιτάσματα μέσω μη επανδρωμένων ρόβερ και στη συνέχεια θα καθαριστεί χρησιμοποιώντας προηγμένες μεθόδους απόσταξης. Επιπλέον, θα εξορύξουμε ρεγκόλιθο από την επιφάνεια του φεγγαριού και θα τον επεξεργαστούμε σε χρήσιμα υλικά όπως μέταλλα και αέρια. Αυτό θα μας βοηθήσει στην κατασκευή των απαραίτητων απλών εξαρτημάτων και μερών αντί να βασιζόμαστε αποκλειστικά σε αποστολές από τη Γη. Τα ερευνητικά δεδομένα και η νέα τεχνολογία θα ανταλλάσσονται με σύνθετα εξαρτήματα, διάφορα αγαθά και σπάνια μέταλλα που δεν μπορούν να επεξεργαστούν και να κατασκευαστούν επιτόπου.

2.3 - Πώς προστατεύει και παρέχει καταφύγιο στους αστροναύτες σας από το σκληρό περιβάλλον της Σελήνης;

Οι πρωτοπόροι στο εσωτερικό της αποικίας θα είναι προστατευμένοι από φυσικούς κινδύνους όπως η ηλιακή ακτινοβολία, τα χτυπήματα μετεωριτών και η επικίνδυνη σεληνιακή σκόνη χάρη στους παχείς εξωτερικούς τοίχους από σκυρόδεμα επικαλυμμένους με επένδυση από κράμα τιτανίου-μολύβδου, τη στρατηγική θέση κοντά στην οροσειρά και τους ειδικούς ηλεκτρονικούς απωθητές σκόνης που θα εμποδίζουν την είσοδο της σκόνης. Επιπλέον, η βάση θα είναι εξοπλισμένη με προηγμένα συστήματα υποστήριξης της ζωής, ένα συγκρότημα εξαερισμού, γεννήτριες έκτακτης ενέργειας και οξυγόνου, εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων, θερμορυθμιστές, καθώς και διάφορες εγκαταστάσεις αναψυχής που θα εξασφαλίζουν την ευημερία και την ψυχική υγεία του πληρώματος. Το εσωτερικό της βάσης θα είναι υπό πίεση για να δημιουργηθεί ένα περιβάλλον με αέρια και πίεση παρόμοια με αυτή της Γης.

3.1 - Πώς η δική σας σεληνιακή κατασκήνωση θα παρέχει στους αστροναύτες βιώσιμη πρόσβαση σε βασικές ανάγκες όπως νερό, τροφή, αέρα και ενέργεια;

Αέρας: Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, κατά την πρώτη φάση της κατασκευής της βάσης, γνωστή ως Επιχείρηση Οξυγόνο, μεγάλες αυτοματοποιημένες μηχανές εξόρυξης θα εξορύξουν παγωμένο νερό από τα ακατέργαστα κοιτάσματα στον κρατήρα Shoemaker, και τα οχήματα θα το μεταφέρουν σε ειδικούς διυλιστήρες όπου θα καθαριστεί και θα μετατραπεί σε οξυγόνο με ηλεκτρόλυση. Αυτή η διαδικασία θα μετατρέψει 2 λίτρα νερού σε 1 λίτρο οξυγόνου. Το πλήρωμά μας των 4 ατόμων θα καταναλώνει περίπου 8000 λίτρα οξυγόνου κάθε μέρα. Το οξυγόνο θα μεταφέρεται στη βάση μέσω ενός αγωγού κατασκευασμένου από κράμα τιτανίου Ti-6Al-4V, εφοδιασμένου με ηλιακές αντλίες που θα διατηρούν σταθερή ροή οξυγόνου. Η δεξαμενή ψαριών θα λαμβάνει το οξυγονωμένο νερό από τα φυτά του συστήματος aquaponics.

Νερό: Για το νερό, σχεδιάζουμε να κατασκευάσουμε ένα μηχάνημα που θα χρησιμοποιεί τεχνικές φιλτραρίσματος με μεμβράνες και απόσταξης για τον καθαρισμό του νερού που εξάγεται από κοντινά κοιτάσματα με ρόβερ. Κατά τη διάρκεια της Επιχείρησης Υποστήριξη Ζωής, το νερό αυτό θα χρησιμοποιηθεί για να γεμίσει η δεξαμενή ψαριών και να ξεκινήσει το κύκλωμα υδατοκαλλιέργειας. Μετά την Επιχείρηση Νέα Γη, θα χρειαζόμαστε νερό μόνο για τους αστροναύτες μας (περίπου 8l/ημέρα για 4 άτομα), τους νεροχύτες (7l/min) και τα ντους (50l/χρήση). Μόλις γεμίσουμε την εσωτερική αποθήκη νερού (η οποία είναι περίπου 2000l), θα ανακυκλώσουμε το χρησιμοποιημένο νερό χρησιμοποιώντας τις μεθόδους που αναφέρθηκαν παραπάνω. Ωστόσο, καθώς κανένα σύστημα ανακύκλωσης νερού δεν είναι απολύτως αποτελεσματικό, θα εξακολουθούμε να χρειαζόμαστε νέες αποστολές νερού από καιρό σε καιρό.

Ηλεκτρισμός: Όσον αφορά την ηλεκτρική ενέργεια, θα χρησιμοποιούμε ηλιακούς συλλέκτες και μπαταρίες υψηλής πυκνότητας. Οι ηλιακοί συλλέκτες θα χρησιμοποιούν τεχνολογία περοβσκίτη για την αποδοτικότητα 30% και την ευκολία κατασκευής τους. Συνολικά, θα χρειαστούμε περίπου 65 ηλιακούς συλλέκτες μεγέθους περίπου 1,6 τετραγωνικών μέτρων ο καθένας για την παραγωγή 50 kWh. Για να διατηρούμε τα ηλιακά πάνελ καθαρά όλη την ώρα, θα χρησιμοποιήσουμε μαγνητικά πεδία που θα απωθούν τη σεληνιακή σκόνη και άλλες ακαθαρσίες. Κάθε ηλιακός συλλέκτης θα παράγει περίπου 762 Wh ημερησίως και το πλεόνασμα θα αποθηκεύεται σε μπαταρίες βαρέως τύπου.

Το υπολογίσαμε χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο: ενέργεια/ημέρα = επιφάνεια ηλιακού συλλέκτη x ηλιακή ακτινοβολία x απόδοση μετατροπής. Κατά τις περιόδους που δεν υπάρχει ηλιακή ακτινοβολία, θα χρησιμοποιούμε την ενέργεια που είναι αποθηκευμένη στις μπαταρίες.

Φαγητό: που δημιουργεί ένα αυτοσυντηρούμενο περιβάλλον χρησιμοποιώντας μια δεξαμενή ψαριών, ένα υδροπονικό σύστημα και μια σειρά από σωλήνες και φίλτρα.

Η δεξαμενή θα έχει χωρητικότητα 2000 λίτρων και θα αποδίδει περίπου 70 κιλά βρώσιμων ψαριών κάθε χρόνο. Για να μεγιστοποιήσουμε την αποδοτικότητα, επιλέξαμε το είδος της πέστροφας, καθώς είναι ένα από τα πιο αποτελεσματικά ψάρια μεσαίου μεγέθους για καλλιέργεια.

Το υδροπονικό σύστημα θα αποτελείται από διάφορες λεκάνες για την καλλιέργεια ντομάτας και μαρουλιού συνολικής έκτασης 80 τετραγωνικών μέτρων, αποδίδοντας συνολικά 1000 κιλά φρέσκων προϊόντων ετησίως. Αυτό θα παρέχει μια θρεπτική και ισορροπημένη διατροφή για τους πρωτοπόρους μας.

Για να προσδιορίσουμε την κατάλληλη ποσότητα λιπάσματος για τις καλλιέργειές μας, χρησιμοποιήσαμε τον ακόλουθο τύπο: Όγκος νερού = Συνολική βιομάζα ψαριών / Πυκνότητα εκτροφής

3.2 - Πώς θα διαχειριστεί η σεληνιακή κατασκήνωσή σας τα απόβλητα που παράγουν οι αστροναύτες στη Σελήνη;

Όσον αφορά τη διάθεση των αποβλήτων, η βιομάζα που αποβάλλεται από τους πρωτοπόρους θα μετατραπεί σε λίπασμα για το σύστημα υδατοκαλλιέργειας, ενώ τα πιο υγρά απόβλητα θα φιλτραριστούν και θα επανεισάγονται στο δίκτυο νερού. Ο καθαριστής νερού θα διαχειρίζεται όλες αυτές τις ανάγκες και θα μετατρέπει αποτελεσματικά τα απόβλητα σε χρήσιμα υλικά.

3.3 - Πώς θα διατηρεί η σεληνιακή κατασκήνωσή σας επικοινωνία με τη Γη και άλλες σεληνιακές βάσεις;

Η βάση μας επικοινωνεί με το γήινο σταθμό και άλλες αποικίες στη Σελήνη μέσω υπερφωτεινών ραδιοσημάτων και δορυφορικής επικοινωνίας. Το δορυφορικό σύστημα επικοινωνίας χρησιμοποιεί τεχνολογίες αιχμής και τεράστιες ποσότητες ηλιακής ενέργειας για την αποστολή και λήψη σημάτων βίντεο και ήχου. Η κεραία ραδιοεπικοινωνιών 32m² στην οροφή της βάσης είναι ικανή να μεταδίδει δεδομένα με ταχύτητα έως και 201,998 km/s, γεγονός που εξασφαλίζει την καλύτερη ταχύτητα μετάδοσης δεδομένων.

4.1 - Ποιο(α) επιστημονικό(α) θέμα(τα) θα αποτελέσει(ουν) το επίκεντρο της έρευνας στο Moon Camp σας; Εξηγήστε ποια πειράματα σκοπεύετε να κάνετε στη Σελήνη (για παράδειγμα στα θέματα της γεωλογίας, του περιβάλλοντος χαμηλής βαρύτητας, της βιολογίας, της τεχνολογίας, της ρομποτικής, της αστρονομίας κ.λπ.)

Ο σκοπός της βάσης μας είναι να αναπτύξουμε και να δοκιμάσουμε νέες τεχνολογίες που θα μας ωφελήσουν όχι μόνο στη Γη, αλλά θα μας επιτρέψουν να επιτύχουμε διαπλανητικά ταξίδια. Θα επικεντρωθούμε στην ανάπτυξη βιο-μηχανικών καλλιεργειών, αυτοματοποιημένων εκχυλιστήρων, αποδοτικών σταθμών παραγωγής ενέργειας, αξιόπιστων ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, υπερελαφρών οχημάτων, επαναχρησιμοποιήσιμων πυραύλων με δυνατότητα αυτόματης αναγέννησης καυσίμων και υπερελαφρών βιονικών ανθρώπινων μερών με συστήματα θεραπείας από αέριο πλέγμα. Αυτή η βάση θα χρησιμεύσει ως πεδίο δοκιμών για νέες τεχνολογίες και θα εκπληρώσει έναν μεγαλύτερο σκοπό από αυτόν μιας κανονικής αποικίας. Θα ανοίξει το δρόμο για το μέλλον μας.

5.1 - Τι θα περιλαμβάνατε στο πρόγραμμα εκπαίδευσης των αστροναυτών σας, για να βοηθήσετε στην προετοιμασία των αστροναυτών για μια αποστολή στη Σελήνη;

Η εκπαίδευση στην οποία θα υποβληθούν οι τυχεροί πρωτοπόροι μας θα είναι παρόμοια με εκείνη των αστροναυτών του ISS, αλλά με μερικές επιπλέον δεξιότητες και επαγγέλματα που είναι απαραίτητα για την επιβίωση στο φεγγάρι. Θα λάβουν ολοκληρωμένη εκπαίδευση σε τομείς όπως η γεωλογία, οι βασικές και προηγμένες κατασκευές, η βοτανική, η αστρονομία, η μαγειρική, η διατροφή και άλλα.

Δύο από τους αποίκους θα είναι ειδικευμένοι εργάτες κατασκευών, υπεύθυνοι για την κατασκευή και τη συντήρηση των υποδομών της βάσης. Ένας άποικος θα είναι ηλεκτρολόγος, υπεύθυνος για τα συστήματα ενέργειας της βάσης, ενώ ο άλλος θα είναι επιστήμονας, υπεύθυνος για τη διεξαγωγή πειραμάτων και την επίβλεψη της έρευνας στο φεγγάρι.

Εκτός από αυτούς τους εξειδικευμένους ρόλους, όλα τα μέλη της ομάδας θα πρέπει να διαθέτουν ένα ευρύ φάσμα δεξιοτήτων και γνώσεων για να εξασφαλίσουν την επιτυχία της αποστολής. Αυτό θα περιλαμβάνει δεξιότητες όπως η ιατρική εκπαίδευση, η επίλυση προβλημάτων και η προσαρμοστικότητα, καθώς και η κατανόηση των διαφόρων συστημάτων και τεχνολογιών που θα χρησιμοποιηθούν στο φεγγάρι.

Το πρόγραμμα εκπαίδευσης θα είναι αυστηρό και εντατικό, σχεδιασμένο να προετοιμάσει τους πρωτοπόρους για τις όποιες προκλήσεις μπορεί να αντιμετωπίσουν κατά τη διάρκεια της παραμονής τους στο φεγγάρι. Μέχρι να αναχωρήσουν για την αποστολή τους, θα είναι πλήρως εξοπλισμένοι με τις δεξιότητες και τις γνώσεις που απαιτούνται όχι μόνο για να επιβιώσουν αλλά και για να ευδοκιμήσουν στη σεληνιακή επιφάνεια.

5.2 - Τι διαστημικά οχήματα θα χρειαστεί η μελλοντική σας αποστολή στη Σελήνη; Περιγράψτε τα οχήματα που θα βρείτε στο Moon camp σας και σκεφτείτε πώς θα ταξιδεύετε από και προς τη Γη και πώς θα εξερευνήσετε νέους προορισμούς στην επιφάνεια της Σελήνης.

Για τη διαμετακόμιση μεταξύ Σελήνης και Γης και την ανταλλαγή διαφόρων αγαθών, θα χρησιμοποιούμε φτηνά, υψηλής χωρητικότητας λεωφορεία μιας χρήσης. Αυτή η προσέγγιση θα διασφαλίσει ότι τα ταξίδια θα ελαχιστοποιηθούν, διατηρώντας παράλληλα το κόστος σε χαμηλά επίπεδα.

Για σκοπούς εξερεύνησης, εξόρυξης και μεταφοράς, θα χρησιμοποιήσουμε έναν συνδυασμό επανδρωμένων ρόβερ, όπως το buggy, και μη επανδρωμένων, τηλεκατευθυνόμενων και αυτοματοποιημένων ρόβερ. Ένα από αυτά τα ρόβερ θα προορίζεται για την εξωτερική εργασία, ενώ τα άλλα δύο θα είναι υπεύθυνα για τη μεταφορά πόρων σε εσωτερικούς χώρους. Αυτή η προσέγγιση θα μας επιτρέψει να συλλέγουμε και να μεταφέρουμε πόρους πιο αποτελεσματικά, μειώνοντας παράλληλα τον κίνδυνο για τους πρωτοπόρους μας.

Άλλα έργα:

  Φεγγάρι Stylite

  郑州轻工业附属中学

    河南省郑州市 - Κίνα

  Trailblazer

  郑州轻工业大学附属中学

    河南省郑州市 - Κίνα

  RayanyStan

  IES AGUADULCE

    Aguadulce - Ισπανία