ανακάλυψη διαδραστικής εικόνας

Moon Camp Pioneers 2022 - 2023 Γκαλερί έργων

 

Στο Moon Camp Pioneers, η αποστολή κάθε ομάδας είναι να σχεδιάσει τρισδιάστατα ένα πλήρες Moon Camp χρησιμοποιώντας το λογισμικό της επιλογής της. Πρέπει επίσης να εξηγήσουν πώς θα χρησιμοποιήσουν τους τοπικούς πόρους, πώς θα προστατεύσουν τους αστροναύτες από τους κινδύνους του διαστήματος και πώς θα περιγράψουν τις εγκαταστάσεις διαβίωσης και εργασίας στη Σεληνιακή Κατασκήνωσή τους.

Moon Glow Industries

Colegiul National "Mihai Eminescu"  Suceava-Suceava    Ρουμανία 18, 17   3 / 2 Αγγλικά
Λογισμικό τρισδιάστατης σχεδίασης: Fusion 360



Youtube Video Link:


1.1 - Περιγραφή του έργου

Οι Moon Glow Industries θα αποτελέσουν τη ραχοκοκαλιά μιας νέας οικονομίας και ενός καινοτόμου τρόπου ζωής για την ανθρωπότητα. Είναι το πρώτο μεγάλο σεληνιακό εργοστάσιο που προσπαθεί για τη βιομηχανοποίηση του ηλίου - 3, του βηρυλλίου, του λιθίου. Οι εξορυσσόμενοι πόροι θα μεταφέρονται πίσω στη Γη όπου θα επεξεργάζονται και θα πωλούνται, ενώ τα χρήματα θα επανεπενδύονται σε μελλοντικές διαστημικές αποστολές.

Η πρότασή μας για τη δομή ορίζεται από 11 ενότητες δύο διαφορετικών μεγεθών που περιλαμβάνουν 3 υπνοδωμάτια, 3 φάρμες φυκιών, 1 κέντρο επικοινωνίας και ένα γυμναστήριο. Επιπλέον, οι μονάδες αλουμινίου θα χρησιμοποιήσουμε έναν τρισδιάστατο εκτυπωτή για να δημιουργήσουμε τις σήραγγες από τον ρεγολίθ.

Το πλήρωμα θα αποτελείται από 12 μέλη, το καθένα με συγκεκριμένα χαρακτηριστικά, γι' αυτό δίνουμε έμφαση στην παραγωγή νερού, οξυγόνου και τροφής.

Η ομάδα θα αλλάζει κάθε 4 μήνες, διασφαλίζοντας ότι η βάση θα είναι συνεχώς ενεργή. Δεδομένου ότι η βάση μας είναι κυρίως αυτοματοποιημένη, βασιζόμαστε σε ρομπότ, υπάρχει ζωτική ανάγκη για μια οριστική πηγή ενέργειας, η οποία θα παρέχεται από πολλαπλούς ηλιακούς συλλέκτες και έναν πυρηνικό αντιδραστήρα.

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 Σελήνη διαθέτει τεράστια ποσότητα πολύτιμων και σπάνιων πόρων που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την προώθηση της ανθρώπινης οικονομίας και της βιομηχανικής προόδου. Μέσω του σεληνιακού μας εποικισμού προσπαθούμε να καταστήσουμε τα σεληνιακά υλικά, ήλιο-3, βηρύλλιο, λίθιο, πιο προσιτά, ώστε να μπορέσουμε να αναπτύξουμε καλύτερα τη βιομηχανία ιατρικών εικόνων, πυρηνικών αντιδράσεων, διαστημικών προωθήσεων. Λόγω της αρθρωτής δομής, σκοπεύουμε να επεκτείνουμε τις βιομηχανίες Moon Glow στο μέλλον, ώστε μια μέρα να φτάσουμε στην αποτελεσματικότητα ενός γήινου εργοστασίου. Επιπλέον, οραματιζόμαστε την προοπτική να αναπτύξουμε το Moon Camp μας σε ένα δίκτυο συνεργαζόμενων βιομηχανικών σταθμών με τη βοήθεια πιθανών επενδύσεων και των συσσωρευμένων κερδών. Οι Moon Glow Industries μπορούν να αποτελέσουν αφετηρία για περαιτέρω αποικιακές προσπάθειες.

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

Η βάση μας θα κατασκευαστεί στον κρατήρα De Gerlache που βρίσκεται 30 χιλιόμετρα από το νότιο πόλο της Σελήνης. Επιλέξαμε αυτή την τοποθεσία λόγω της σχετικά επίπεδης επιφάνειάς της και της αφθονίας της σε πόρους. Ο κρατήρας περιέχει μια εκτεταμένη μόνιμα σκιασμένη περιοχή στο κέντρο και πολλαπλές μικρότερες PSR γύρω από το χείλος του κρατήρα που μπορεί να φιλοξενούν αποθέματα παγωμένου ρεγολίθου, έναν άλλο πόρο, για τα αναλώσιμα του πληρώματος, τη θωράκιση από την ακτινοβολία και την προωθητική ύλη.

Έτσι, η βάση μας περιβάλλεται από ζωτικούς γήινους πόρους που μπορούμε να εκμεταλλευτούμε για να διατηρήσουμε την ανθρώπινη ζωή στη Σεληνιακή Κατασκήνωση. Ο κρατήρας de Gerlache δεν είναι φυσικά πλούσιος σε ήλιο-3. Η εξόρυξη των υλικών θα γίνει μέσω ρομπότ που θα ταξιδέψουν και θα εξάγουν το ραδιοϊσότοπο από τις κοπερνικές περιοχές της Σελήνης.

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.

Δεδομένου ότι η επιφάνεια του κτιρίου καλύπτεται από ένα στρώμα σεληνιακής σκόνης, το πρώτο βήμα για την κατασκευή του καταυλισμού μας είναι να στείλουμε ρομπότ να καθαρίσουν μέχρι να φτάσουν στο πρώτο γεωλογικά σταθερό ίζημα. Θα απομακρύνουν επίσης οποιοδήποτε οδοντωτό έδαφος που θα μπορούσε να επηρεάσει τη σταθερότητα της βάσης και θα λάβουν πρόσθετες προφυλάξεις για να διασφαλίσουν τη δομική της ακεραιότητα. Το δεύτερο βήμα στην κατασκευή είναι η μεταφορά των διαστημικών μονάδων με τη βοήθεια 15 διαστημοπλοίων Orion. Τα δωμάτια θα συνδεθούν με τρισδιάστατα εκτυπωμένες σήραγγες από ρεγολίθι και οι 8 μεγαλύτερες μονάδες θα συναρμολογηθούν με τη βοήθεια ρομπότ και τα δωμάτια θα επιπλωθούν ανάλογα. Όλες οι μονάδες είναι εξοπλισμένες με παράθυρα από πυριτικό γυαλί βαρίου για να επιτρέπουν τη ροή του φυσικού φωτός. Οι σωλήνες οξυγόνου, διοξειδίου του άνθρακα και νερού από χαλκό θα εγκατασταθούν επίσης από ρομπότ. Τέλος, αφού εγκατασταθεί η βάση, το πλήρωμα θα προσγειωθεί με τις υπόλοιπες προμήθειες, όπως νερό και τρόφιμα, και θα ξεκινήσει την παραγωγή οξυγόνου μέσω των τριών φάρμων χλωρέλλας, καθεμία από τις οποίες διαθέτει δύο 3,85 m2 δεξαμενές χωρητικότητας 5 m3. Τα μέλη θα φυτέψουν καλλιέργειες και θα εγκαταστήσουν το εργαστήριο και το κέντρο επικοινωνίας. Το κύριο ρομπότ εξόρυξης θα μεταφερθεί και θα ετοιμαστεί για χρήση από τους ειδικούς ρομπότ. Σε αυτό το σημείο αρχίζει η διαστημική μας αποστολή.

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

Μια άλλη πρόκληση είναι το σκληρό σεληνιακό περιβάλλον, το οποίο εκθέτει τη σεληνιακή βάση σε μικρομετεωροειδείς, ηλιακή ακτινοβολία και καταιγίδες σκόνης. Αυτοί οι κίνδυνοι μπορούν να προκαλέσουν ζημιές στον εξοπλισμό, να απειλήσουν την υγεία των αστροναυτών και να διαταράξουν τις λειτουργίες της αποστολής. Πρώτον, η διαστημική ακτινοβολία αποτελεί πρόβλημα στη Σελήνη λόγω της σχεδόν ανύπαρκτης ατμόσφαιρας του δορυφόρου.

Στο πλαίσιο αυτό, η βάση μας στο φεγγάρι είναι εξοπλισμένη με ένα σύνολο τοιχωμάτων πάχους 60 εκατοστών που έχουν δομή σαν σάντουιτς. Από έξω σε, ο τοίχος περιέχει ένα στρώμα αλουμινίου, στη συνέχεια, ενισχυμένο άνθρακα άνθρακα, αέρα, ενισχυμένο άνθρακα άνθρακα, ένα χώρο από εγκαταστάσεις όπως σωλήνες, aerogel και, τέλος, ένα άλλο στρώμα απομόνωσης αλουμινίου | στο εσωτερικό του χώρου, που προστατεύουν το πλήρωμα από τις ακτινοβολίες βήτα και τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας. Αυτό συμβάλλει επίσης στον μετριασμό των ζημιών σε περίπτωση πρόσκρουσης μετεωρίτη. Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, το γυαλί είναι επίσης ένας αποτελεσματικός αναστολέας της ακτινοβολίας.

Δεύτερον, πρέπει να λάβουμε υπόψη τις ακραίες θερμοκρασίες που επικρατούν στο νότιο σεληνιακό ημισφαίριο. Η βάση μας είναι εξοπλισμένη με ένα κεντρικό σύστημα θέρμανσης που παίζει ρόλο τόσο στην ψύξη της βάσης κατά τη διάρκεια περιόδων υψηλών θερμοκρασιών όσο και στην παροχή θερμότητας όταν η περιοχή είναι κρύα. Τρίτον, για την προστασία από τη σεληνιακή σκόνη, η οποία μπορεί να αποδειχθεί θανατηφόρα, θα κάνουμε χρήση διαστημικών στολών υψηλής ποιότητας και ενός αεροθαλάμου για την αποφυγή της μόλυνσης. Σε περίπτωση εσωτερικού ατυχήματος, οι αεροστεγείς πόρτες θα σταματήσουν τη φωτιά ή την έκρηξη, προστατεύοντας τα υπνοδωμάτια του πληρώματος.

Τέλος, η επαφή με τη Γη είναι απαραίτητη σε περίπτωση ατυχήματος, γι' αυτό το κέντρο επικοινωνίας θα αποκλειστεί αμέσως από την υπόλοιπη βάση, προστατεύοντας το δωμάτιο όσο το δυνατόν περισσότερο. Δύο μεγάλες ενότητες διαχωρίζονται από τον κύριο καταυλισμό, δηλαδή το γκαράζ των ρομπότ και η αποθήκη. Δεν είναι συνδεδεμένες με σωλήνες οξυγόνου για να αποφευχθούν τυχόν διαρροές. Από αυτή την άποψη, η βάση προσφέρει επίσης δύο εξόδους καθιστώντας την εκκένωση ασφαλή και αποτελεσματική για το πλήρωμα.

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

Νερό

Το νερό δεν υπάρχει σε αφθονία μέσα στον κρατήρα που επιλέξαμε- ωστόσο, ο νότιος πόλος περιέχει σωματίδια πάγου εγκλωβισμένα μέσα στο ρεγκόλιθο. Τα ρομπότ μας εξορύσσουν σε περιοχές πλούσιες σε αυτά τα σωματίδια και παραδίδουν τις πρώτες ύλες στο εργαστήριο του Moon Camp, όπου ο πάγος διαχωρίζεται, μετατρέπεται σε νερό, καθαρίζεται και στη συνέχεια εισάγεται στο σύστημα της βάσης. Κάνουμε τη βάση μας βιώσιμη ανακυκλώνοντας τα λύματα μέσω ενός συστήματος που βασίζεται στην όσμωση.

Τρόφιμα

Μια υγιεινή και ισορροπημένη διατροφή είναι απαραίτητη για τη διατήρηση της μέγιστης απόδοσης των αστροναυτών καθ' όλη τη διάρκεια της αποστολής. Η βάση μας περιλαμβάνει τρεις ξεχωριστές μονάδες καλλιέργειας, μία από τις οποίες χρησιμοποιεί αεροφωνική τεχνολογία για την καλλιέργεια διαφορετικών τύπων μαρουλιού. Η άλλη περιέχει δύο δεξαμενές στις οποίες καλλιεργούμε ρύζι και η τελευταία παρουσιάζει έξι κουτιά όπου θα φυτέψουμε πατάτες. Στα πρώτα στάδια της αποστολής, ενώ οι φάρμες παράγουν την πρώτη παρτίδα τροφίμων, θα βασιστούμε σε διάφορες προμήθειες που θα φέρουμε από τη Γη.

Air

Στην αρχή θα αντιμετωπίσουμε την έλλειψη οξυγόνου με την εξόρυξη του ρεγολίθου και την τήξη του σε υψηλές θερμοκρασίες. Τα σεληνιακά πετρώματα περιέχουν οξείδια από τα οποία μπορεί να απελευθερωθεί το οξυγόνο. Μόλις εξασφαλιστεί με αυτόν τον τρόπο μια σταθερή παροχή οξυγόνου, τα φύκια στη βάση μας θα μετατρέψουν το διοξείδιο του άνθρακα ξανά σε αναπνεύσιμο αέρα. Εξασφαλίζουμε τη ροή του αερίου σε όλη τη σεληνιακή κατασκήνωση μέσω ενός εκτεταμένου δικτύου σωλήνων που συνδέει τις μονάδες με την εγκατάσταση οξυγόνου.

Ισχύς

Η βάση μας απαιτεί πλήρη ενεργειακό χρόνο λειτουργίας για να εκπληρώσει σωστά τον βιομηχανικό της ρόλο. Το ηλεκτρικό δίκτυο του Moon camp μας είναι διπλό και αποτελείται τόσο από ηλιακούς συλλέκτες που είναι τοποθετημένοι σε μια καλά φωτισμένη περιοχή του χώρου όσο και από έναν πυρηνικό μικροαντιδραστήρα που χρησιμεύει ως εφεδρικό σε περίπτωση που οι ηλιακοί συλλέκτες δεν παρέχουν αρκετή ενέργεια, έχουν υποστεί βλάβη ή είναι προγραμματισμένοι για συντήρηση και αντικατάσταση.

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

Οραματιζόμαστε μια βιώσιμη βάση με την ανακύκλωση όσο το δυνατόν περισσότερων αποβλήτων. Αφού το νερό χρησιμοποιηθεί στο μπάνιο ή την κουζίνα, μεταφέρεται πίσω στο εργαστήριο, όπου καθαρίζεται και επανεισάγεται στην παροχή καθαρού νερού για περαιτέρω χρήση. Τα υπολείμματα τροφίμων συλλέγονται και μετατρέπονται σε λίπασμα που χρησιμοποιείται αργότερα στις φάρμες. Το διοξείδιο του άνθρακα μετατρέπεται σε οξυγόνο με τη βοήθεια των τριών μονάδων φυκιών που αποτελούν την πηγή του συστήματος εξαερισμού. Ο αναπνεύσιμος αέρας είναι μια ζωτική παροχή και με τη βοήθεια ενός προγράμματος οξυγόνου σκοπεύουμε να περιορίσουμε την ποσότητα όσο το δυνατόν περισσότερο. Αυτό σημαίνει ότι όταν μια συγκεκριμένη μονάδα είναι άδεια, το σύστημα σωληνώσεων είναι προγραμματισμένο να διακόπτει τη ροή οξυγόνου στο συγκεκριμένο δωμάτιο.

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

Όλες οι διαστημικές αποστολές, με εξαίρεση την κατασκήνωσή μας στη Σελήνη, απαιτούν ένα γρήγορο και αποτελεσματικό μέσο επικοινωνίας με τη Γη. Για το σκοπό αυτό, το πρόγραμμά μας πρόκειται να χρησιμοποιήσει μια σειρά δορυφόρων γεωστατικής τροχιάς και σταθμούς στη Γη, οι οποίοι επιτρέπουν τη μετάδοση δεδομένων μαζικά, ακόμη και εικόνων υψηλής ανάλυσης. Επειδή η κατασκήνωσή μας στη Σελήνη είναι το πρώτο σκαλοπάτι στο μεγάλο έργο της ανθρώπινης επέκτασης προς το διάστημα και τη Σελήνη, σχεδιάσαμε το δορυφορικό μας δίκτυο με γνώμονα την επεκτασιμότητα - μπορεί εύκολα να επεκταθεί για να καλύψει το σύνολο της Σελήνης. Σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης στη Σελήνη, αυτοί οι δορυφόροι θα εξασφαλίσουν επικοινωνία σε πραγματικό χρόνο, η οποία είναι σημαντικό να διατηρηθεί, επειδή μπορούμε να βρούμε την πιο ενδεδειγμένη πορεία δράσης μαζί με τις ομάδες στη Γη με καταιγισμό ιδεών.

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 κύριος σκοπός της βάσης μας είναι βιομηχανικός, με στόχο την αποτελεσματική εξαγωγή ηλίου-3. Ωστόσο, τα δεδομένα που θα συλλέξουμε από τις δραστηριότητές μας υπό τις πραγματικές συνθήκες της Σελήνης θα είναι τα πρώτα του είδους τους και θα έχουν πολύ μεγαλύτερη αξία από ό,τι έχει βρεθεί σήμερα σε εξιδανικευμένες πειραματικές συνθήκες. Θα μετρήσουμε τις μακροχρόνιες επιπτώσεις του σεληνιακού περιβάλλοντος στην ανθρώπινη ανατομία όσον αφορά την αποδόμηση των οστών και των μυών, που αποτελούν το κύριο εμπόδιο για μια πραγματικά μόνιμη εγκατάσταση στη Σελήνη και θα εξάγουμε συμπεράσματα για το πώς μπορούμε να βελτιωθούμε στον τομέα αυτό. Τα αγροκτήματά μας θα είναι τα πρώτα του είδους τους και θα πραγματοποιήσουμε επίσης πειράματα σε αυτά για να βρούμε τρόπους αύξησης της απόδοσης των καλλιεργειών για μελλοντικές αποστολές στη Σελήνη. Η παρατήρηση της αποτελεσματικότητας των διεργασιών μας για το ήλιο-3 είναι επίσης ένα σημείο ενδιαφέροντος, καθώς θα μπορούσε να οδηγήσει σε τεχνικές εξελίξεις στις τεχνολογίες που χρησιμοποιούνται για την εξαγωγή του ισοτόπου από τον ρεγκόλιθο.

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

Το πρόγραμμά μας θα προετοιμάσει τα μέλη του πληρώματος με δεξιότητες κριτικής σκέψης και λήψης αποφάσεων ακόμη και υπό πίεση χρόνου, καθώς και εξοικείωση με τα βασικά στοιχεία λειτουργίας της βάσης Moon Camp. Αυτό περιλαμβάνει γνώσεις σχετικά με όλες τις υποδομές υποστήριξης της ζωής, τα συστήματα θερμότητας και νερού, τα βασικά στοιχεία της αεροπονικής καλλιέργειας και των βιομηχανικών διεργασιών, προκειμένου να βοηθηθεί κάθε αστροναύτης να κατανοήσει την πλήρη έκταση και τους στόχους του προγράμματος. Θα ξεκινήσουμε με ένα στάδιο βασικής εκπαίδευσης, όπου κάθε αστροναύτης, είτε είναι νεαρός είτε βετεράνος, θα έχει την ευκαιρία να εξοικειωθεί με τα βασικά, όπως η δομή του Moon Camp, η εκτέλεση δραστηριοτήτων σε ένα διαστημόπλοιο ή κατά τη διάρκεια μιας EVA, καθώς και τα συστήματα που υπάρχουν για τον προσανατολισμό στη Σελήνη, την επικοινωνία και την υποστήριξη ζωής. Στη συνέχεια θα αρχίσει η εξειδικευμένη εκπαίδευση, καθώς κάθε μέλος του πληρώματος θα ενημερωθεί για τον ρόλο του στην αποστολή και θα εκπαιδευτεί στους αντίστοιχους τομείς. Θα διδαχθούν επίσης πώς να αντιδρούν σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης σύμφωνα με τα πρωτόκολλα και θα υποβληθούν σε ψυχολογική εκπαίδευση, καθώς η παρατεταμένη παραμονή στη Σελήνη εγκυμονεί κινδύνους άγχους και αισθήματος απομόνωσης.

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.

Η βάση μας στη Σελήνη διαθέτει δύο διαφορετικά οχήματα. Το πιο σημαντικό από αυτά είναι το ρομπότ Carrier με διαστάσεις λεωφορείου, το οποίο αυτοτροφοδοτείται με τη βοήθεια των ενσωματωμένων ηλιακών συλλεκτών. Χειρίζεται από δύο μέλη του πληρώματος που ταξιδεύουν μαζί του και λειτουργεί στέλνοντας μικρότερα ρομπότ για να συλλέξουν από πολλές διαφορετικές περιοχές ταυτόχρονα. Όταν τα μίνι ρομπότ ολοκληρώσουν την εργασία τους για την εξόρυξη, επιστρέφουν στο κύριο ρομπότ με τα υλικά. Οι εξορυγμένοι πόροι κατατίθενται αργότερα στην αποθήκη μας Moon Camps. Η εξέδρα προσγείωσης, η οποία λειτουργεί και ως εξέδρα εκτόξευσης, βρίσκεται σε απόσταση μικρότερη των 100 χιλιομέτρων από την κύρια βάση και προσφέρει τη δυνατότητα εύκολης μεταφοράς υλικών με πύραυλο από τη Σελήνη στη Γη και πίσω. Το Moon Camp μας θα μεταφέρει όσο ήλιο-3 μας επιτρέπουν τα διαστημόπλοια.

Άλλα έργα: