Moon Camp Pioneers 2022 - 2023 Γκαλερί έργων

Na Alii Space Warriors

King Kekaulike High School  Pukalani-HI    Ηνωμένες Πολιτείες 16, 17   2 / 1 Αγγλικά
Λογισμικό τρισδιάστατης σχεδίασης: Fusion 360

1.1 - Περιγραφή του έργου

Ο στόχος του έργου μας ήταν να σχεδιάσουμε μια σεληνιακή βάση με επιστημονικό στόχο που θα μπορούσε να υποστηρίξει 2 αστροναύτες για μεγάλο χρονικό διάστημα με δυνατότητα επέκτασης χρησιμοποιώντας τους πόρους που είναι διαθέσιμοι στο φεγγάρι. Για την επίτευξη αυτού του στόχου αποφασίσαμε να δημιουργήσουμε έναν τρισδιάστατα εκτυπωμένο γεωμετρικό βιότοπο κατασκευασμένο από σκυρόδεμα με βάση το σεληνιακό έδαφος. Η εστίασή μας θα είναι στην Aquaponics με στόχο να είναι απολύτως βιώσιμη χρησιμοποιώντας φυτά και ψάρια όπως θρεπτικά και πλούσια σε πρωτεΐνες φύκια. Η βάση μας θα λειτουργεί με ηλιακή ενέργεια και θα τοποθετηθεί κοντά στο βόρειο πόλο λόγω της αύξησης του ήλιου και των πιθανών κοιτασμάτων νερού. Έχουμε λάβει προστατευτικά μέτρα που περιλαμβάνουν αμυντικά συστήματα λέιζερ και σκυρόδεμα προστασίας από την ακτινοβολία.

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).

Η σεληνιακή μας κατασκήνωση χτίστηκε κυρίως για επιστημονικούς και ερευνητικούς σκοπούς. Στόχος μας ήταν να παρέχουμε στους κατοίκους του καταυλισμού όλα όσα χρειάζονται για να εργαστούν στην επιδίωξη της επιστήμης και της εξερεύνησης και με τελικό στόχο την επέκταση του ανθρώπινου αποικισμού του φεγγαριού. Ο κύριος επιστημονικός μας σκοπός είναι η υδατοκαλλιέργεια, η οποία είναι ουσιαστικά γεωργία και καλλιέργεια χωρίς χώμα, καθώς δεν υπάρχει αξιοποιήσιμο χώμα στο φεγγάρι. Θα χρησιμοποιήσουμε συγκεκριμένα είδη φυκιών και ψαριών που έχουν κριθεί κατάλληλα για τη διαβίωση στο φεγγάρι.

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

Θα χτίζαμε τη βάση μας στο χείλος ενός κρατήρα κοντά στο βόρειο πόλο, καθώς έχει πάνω από 89% ηλιακό φως όλο το χρόνο και βλέποντας ότι η βάση μας βασίζεται στην ηλιακή ενέργεια είναι πολύ σημαντικό να έχουμε όσο το δυνατόν περισσότερο φως. Και τα κοιτάσματα νερού είναι συγκεντρωμένα στον βόρειο πόλο, τα οποία θα είναι πολύ χρήσιμα για την επέκταση των βάσεών μας. Αυτοί οι συνδυασμένοι παράγοντες καθιστούν το βόρειο χείλος του κρατήρα Peary στις 88,5°Β, 30°Α που είναι πολύ κοντά στο βόρειο πόλο, τον τέλειο ρυθμό, καθώς το χείλος βρίσκεται σχεδόν σε συνεχές ηλιακό φως μαζί με άλλους φυσικούς πόρους.

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.

Η βάση μας έχει 8 δωμάτια σε σχήμα εξαγώνου. Τα κάτω 7 δωμάτια εφάπτονται, ώστε να μοιράζονται τοίχους και να χρησιμοποιούνται λιγότερα υλικά. Το 8ο δωμάτιο βρίσκεται ακριβώς πάνω από το 7ο δωμάτιο στο κέντρο της βάσης. Θα χρησιμοποιηθεί ως δωμάτιο φιλτραρίσματος νερού και είναι υπερυψωμένο έτσι ώστε να μην χρειάζεται να υπάρχουν ανοίγματα στον τοίχο, καθώς το σύστημα φιλτραρίσματος βασίζεται σε μια αδιάσπαστη σπείρα που περιβάλλει το δωμάτιο. Θα κατασκευαστεί από σκυρόδεμα που θα αναμιχθεί από το σεληνιακό έδαφος και διάφορα άλλα συστατικά που θα μεταφερθούν από τη γη. Μόλις αναμιχθεί το σκυρόδεμα θα χρησιμοποιηθεί ως νήμα σε έναν πολύ μεγάλο τρισδιάστατο εκτυπωτή που θα μεταφερθεί από τη γη. Αυτό του δίνει τη δυνατότητα να εκτυπώσει μια ομαλή βάση για το σπίτι και θα είναι εύκολα σε θέση να εκτυπώσει βάσεις αντίγραφα στο μέλλον. Στη συνέχεια θα καλυφθεί με 2 φύλλα πλαστικού. Ένα στο εσωτερικό και ένα στο εξωτερικό για να το κρατήσει αεροστεγές. Στη συνέχεια θα τοποθετηθούν οι πόρτες και θα ακολουθήσουν όλα τα απαιτούμενα αντικείμενα για να ζήσουν εκεί οι αστροναύτες.

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

Οι κύριες ανησυχίες για τη βάση θα είναι η ακτινοβολία, οι αστεροειδείς, ο καιρός και η πίεση. Το σκυρόδεμα είναι πολύ χρήσιμο για την προστασία από την ακτινοβολία και είναι ένα ακόμη πλεονέκτημα του να χτιστεί η βάση από σεληνιακό σκυρόδεμα. Για την προστασία από τους αστεροειδείς, θα έχουμε 3 στρατιωτικού επιπέδου όπλα λέιζερ τοποθετημένα σε διάφορα σημεία του στρατοπέδου. Έχουν ως πρότυπο το ισραηλινό πυραυλικό αμυντικό σύστημα λέιζερ και θα μεταφερθούν από τη Γη. Η βάση από σκυρόδεμα θα είναι εφοδιασμένη με ένα πλαστικό στρώμα τόσο εσωτερικά όσο και εξωτερικά για να διατηρείται η πίεση και να μην εισέρχεται το κενό του διαστήματος. Αυτό το πλαστικό μαζί με το σκυρόδεμα θα βοηθήσει στη διατήρηση της θερμότητας που υποστηρίζεται από το σύστημα φιλτραρίσματος του αέρα και το A/C.

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

Δεδομένου ότι η βάση μας χρησιμοποιεί aquaponics, θα χρησιμοποιήσουμε φύκια και υδρόβια φυτά ως κύριες πηγές τροφής και νερού. Στην αρχή για αρκετούς μήνες θα πρέπει να βασιστούμε σε τρόφιμα που θα φέρνουμε κατευθείαν από τη γη πριν μπορέσουμε να χτίσουμε το οικοσύστημά μας αρκετά ώστε να συντηρήσουμε έναν άνθρωπο, αλλά μετά από αυτό η τροφή θα αποτελείται σε μεγάλο βαθμό από πλούσια σε πρωτεΐνες και θρεπτικά συστατικά φύκια και τελικά ψάρια. Θα λαμβάνουμε επίσης μια βασική παροχή νερού από τη γη, ωστόσο θα ανακυκλώνεται συνεχώς μέσω του οικοσυστήματος χρησιμοποιώντας φυσικές μεθόδους φιλτραρίσματος και καλλιέργειας. Τελικά θα ξεκινήσουμε ένα ορυχείο ώστε να μπορούμε να διαχωρίσουμε τις πρώτες ύλες για την παραγωγή περισσότερου νερού και αέρα ώστε να μπορέσουμε να επεκταθούμε σε άλλες βάσεις, η καθεμία από τις οποίες θα έχει τις δικές της φάρμες φυκιών και ψαριών. Δεδομένου ότι το φεγγάρι έχει εξαιρετικά μεγάλες ημέρες και νύχτες, θα έχουμε έναν μεγάλο αριθμό ηλιακών συλλεκτών μαζί με μια μεγάλη μπαταρία αποθήκευσης για τις νύχτες. Ο αέρας θα ανακυκλώνεται επίσης μέσω ενός συστήματος φιλτραρίσματος αέρα που θα μπορεί να διασπάσει το CO2 σε οξυγόνο.

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

Μεγάλο μέρος των βιολογικών αποβλήτων θα επανέλθει στο οικοσύστημα της βάσης και θα ξαναγίνει χώμα για την καλλιέργεια φυτών ή θα περάσει από ένα σύστημα φιλτραρίσματος του νερού που γίνεται με το πέρασμα των αποβλήτων μέσα από φύκια και χώμα για την απομάκρυνση των ακαθαρσιών και στη συνέχεια θα περάσει από μια τελική διαδικασία απόσταξης που θα το κάνει ξανά χρησιμοποιήσιμο σε όλη τη βάση για πολλούς διαφορετικούς σκοπούς. Ένας βασικός σκοπός της βάσης μας είναι να προσπαθήσουμε να μειώσουμε τα απόβλητα και τη χρήση ανακυκλώσιμων υλικών, οπότε είναι σημαντικό να προσπαθήσουμε να ανακυκλώσουμε όσο το δυνατόν περισσότερο βιολογικό υλικό για να προσπαθήσουμε να υποστηρίξουμε το οικοσύστημα μέσα στη βάση.

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

Η επικοινωνία θα γίνεται στη βάση και στη συνέχεια θα διοχετεύεται μέσω της προσεδάφισης σε δορυφόρους σε τροχιά και στη συνέχεια στη Γη. Μεταξύ των βάσεων, θα χρησιμοποιούμε ραδιοκύματα.

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.)

Η βάση μας θα επικεντρωθεί κυρίως στην υδατοκαλλιέργεια, η οποία είναι η ουσιαστική καλλιέργεια χωρίς χώμα σε συνδυασμό με την αλιεία. Πιστεύουμε ότι αυτό είναι ένα άξιο μελέτης θέμα καθώς υπάρχουν πολλοί πλανήτες που δεν έχουν διαθέσιμο έδαφος για γεωργία αλλά έχουν τα συστατικά για να φτιάξουν νερό το οποίο θα μπορούσαμε στη συνέχεια να μετατρέψουμε σε ένα ακμάζον οικοσύστημα χρησιμοποιώντας ένα αρχικό σετ που θα φέρουμε από τη γη και θα περιέχει αυγά ψαριών, φύκια και φυτά. Αν αυτό είναι το επίκεντρο της βάσης μας, θα παίξουμε με την παραγωγή τροφίμων, τη διαχείριση των αποβλήτων και τον καθαρισμό του νερού, καθώς και θα μας επιτρέψουμε να πειραματιστούμε με τη βιολογία σε άλλους πλανήτες. Ένα από τα πιο σημαντικά μακροπρόθεσμα πειράματα θα είναι να δούμε τι είδους φυτά και ψάρια μπορούν να ευδοκιμήσουν σε άλλους πλανήτες και σε άλλα περιβάλλοντα. Έχουμε ήδη κάποια ιδέα για ιδιαίτερα ανθεκτικά ψάρια και φύκια και μέσω της επιλεκτικής αναπαραγωγής θα μπορούσαμε να τα κάνουμε ακόμη πιο κατάλληλα για τη ζωή σε άλλους πλανήτες. Ο γενικός στόχος των πειραμάτων μας με την υδατοκαλλιέργεια θα ήταν να δούμε πώς μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε φυτά και ζώα για να κάνουμε την ανθρώπινη ζωή σε άλλους πλανήτες βιώσιμη χωρίς συνεχή βοήθεια από τη γη.

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

Οι αστροναύτες θα είναι εφοδιασμένοι με γνώσεις στη βιολογία, τις κατασκευές, την υδατοκαλλιέργεια, τη βιωσιμότητα, τη μηχανική, τη διαχείριση πόρων και πολλά άλλα. Η κατασκήνωση στο φεγγάρι περιλαμβάνει πολλά συστήματα που συνεργάζονται προκειμένου να συντηρηθεί και να συντηρήσει τη ζωή των αστροναυτών. Είναι σημαντικό οι αστροναύτες να είναι εξοικειωμένοι με κάθε πτυχή της σεληνιακής κατασκήνωσης και καλά προετοιμασμένοι για κάθε κατάσταση. Οι αστροναύτες θα μάθουν επίσης πρακτικές διατροφής και σωματικής υγείας για να διατηρήσουν τη βέλτιστη υγεία τους καθ' όλη τη διάρκεια του χρόνου τους στο φεγγάρι. Η προσαρμογή στη βαρύτητα του φεγγαριού και σε άλλες συνθήκες θα είναι μια πρόκληση. Είναι προς το συμφέρον τους οι αστροναύτες να συνηθίσουν να ζουν και να εργάζονται σε παρόμοιες συνθήκες.

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 μελλοντική έρευνα και εξερεύνηση της σεληνιακής κατασκήνωσης, απαιτείται ένα όχημα παντός εδάφους. Διαθέτουμε ήδη ένα όχημα για τη μετακίνηση υλικών γύρω από τον κύριο χώρο της κατασκήνωσης. Ένα πρόσθετο όχημα για μεγαλύτερες αποστάσεις σε νέα εδάφη θα ήταν πολύ χρήσιμο για την αποστολή. Για την επιστροφή στη γη, χρειάζεται ένα άλλο σκάφος με αρκετά καύσιμα για τη μεγάλη απόσταση. Ή θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε το αρχικό σκάφος και είτε να ανεφοδιαστούμε με καύσιμα στο φεγγάρι είτε να αφήσουμε αρκετά καύσιμα για να επιστρέψουμε στη γη και μετά να τα ξαναγεμίσουμε σε τροχιά.

Άλλα έργα:

  makabaka

  郑州轻工业大学附属中学

    河南省郑州市 - Κίνα

  Ad Astra

  Leonardo-da-Vinci-Campus Nauen

    Nauen - Γερμανία

  CR

  郑州轻工业大学附属中学

    河南省郑州市 - Κίνα