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.

Yalçınkaya

Γυμνάσιο Miina Härma  Ταρτού-Νότια- Εσθονία    Εσθονία 14, 15   5 / 3 Αγγλικά
Λογισμικό τρισδιάστατης σχεδίασης: Tinkercad



1.1 - Περιγραφή του έργου

Η κατασκευή ενός οικισμού στο φεγγάρι αποτελεί τεράστια πρόκληση για την ανθρωπότητα και θα απαιτήσει μεγάλη συνεργασία μεταξύ ενός ευρέος φάσματος ειδικών.
Ο σεληνιακός μας οικισμός θα χτιστεί σε μια σπηλιά στο σεληνιακό έδαφος και σε δύο επίπεδα κάτω από τη γη. Οι αστροναύτες θα έχουν όλα όσα χρειάζονται στη Σελήνη. Το σχέδιο θα λάβει υπόψη του τους ορυκτούς πόρους που είναι διαθέσιμοι στο έδαφος και αυτούς που θα πρέπει να ληφθούν από τη Γη. Υπάρχει επίσης ένα πρόγραμμα για την υγεία των αστροναυτών, τόσο την ψυχική όσο και τη σωματική.

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).

Ο κύριος σκοπός της κατασκευής του θα είναι η δημιουργία ανθρώπινης παρουσίας στο φεγγάρι για επιστημονική έρευνα και εξερεύνηση, καθώς και για πιθανούς εμπορικούς σκοπούς, όπως η εξόρυξη και ο τουρισμός. Η σεληνιακή κατασκήνωση θα μπορούσε να χρησιμεύσει ως βάση για τη διεξαγωγή πειραμάτων σχετικά με το περιβάλλον της σελήνης, τη μελέτη της γεωλογίας και των φυσικών πόρων της σελήνης και τη δοκιμή τεχνολογιών και μεθόδων για μελλοντικές αποστολές εξερεύνησης του διαστήματος. Επιπλέον, η δημιουργία μιας μόνιμης σεληνιακής βάσης θα μπορούσε να ανοίξει το δρόμο για τον ανθρώπινο αποικισμό άλλων πλανητών και ουράνιων σωμάτων στο μέλλον.

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

Ο σεληνιακός καταυλισμός μας έχει σχεδιαστεί για να είναι όσο το δυνατόν πιο πρακτικός και βιώσιμος, λαμβάνοντας υπόψη τις δύσκολες συνθήκες διαβίωσης στο φεγγάρι. Ένα από τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά της κατασκήνωσής μας είναι η τοποθεσία της σε υπόγειες σπηλιές. Χτίζοντας το κύριο μέρος της βάσης κάτω από την επιφάνεια, μπορούμε να επωφεληθούμε από τη φυσική μόνωση και την προστασία που παρέχει η επιφάνεια της σελήνης. Αυτό χρησιμεύει επίσης ως ασπίδα από τη σκληρή ακτινοβολία και τους μικρούς αστεροειδείς που βομβαρδίζουν συνεχώς την επιφάνεια 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.

Η κατασκευή του καταυλισμού μας σε υπόγειες σπηλιές μας επιτρέπει να αξιοποιήσουμε τους φυσικούς πόρους που είναι διαθέσιμοι στο φεγγάρι, όπως το σεληνιακό έδαφος και ο πάγος, για να δημιουργήσουμε ένα αυτάρκες περιβάλλον. Το σεληνιακό σκυρόδεμα από σεληνιακή σκόνη είναι ένα υλικό με το οποίο πειραματιζόμαστε για τη δημιουργία στερεών όγκων για δρόμους, βάσεις εκτόξευσης και κατοικίες. Η σεληνιακή σκόνη, η οποία περιέχει οξυγόνο 40%, θα μπορούσε ενδεχομένως να χρησιμοποιηθεί ως πηγή αέρα για τους αστροναύτες. Επιπλέον, οι φουσκωτοί οικότοποι από ανθεκτικά υλικά όπως το kevlar και το Mylar είναι ελαφροί και εύχρηστοι.

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

Το Moon Camp έχει σχεδιαστεί για να προστατεύει και να παρέχει καταφύγιο στους αστροναύτες από το σκληρό περιβάλλον της Σελήνης. Το κύριο μέρος της βάσης βρίσκεται κάτω από την επιφάνεια, αξιοποιώντας τη φυσική μόνωση και το φράγμα προστασίας που παρέχουν οι υπόγειες σπηλιές. Αυτό παρέχει ένα μεγάλο επίπεδο προστασίας από την ακτινοβολία και τους μικρούς αστεροειδείς που είναι συνηθισμένοι στην επιφάνεια της Σελήνης.

Επιπλέον, η σεληνιακή μας κατασκήνωση είναι κατασκευασμένη με ανθεκτικά υλικά όπως το kevlar και το Mylar, τα οποία είναι ελαφριά και μπορούν να αντέξουν τις ακραίες θερμοκρασίες και τις σκληρές συνθήκες στη Σελήνη. Οι φουσκωτοί οικίσκοι είναι επίσης σχεδιασμένοι ώστε να επεκτείνονται εύκολα, επιτρέποντας τη δημιουργία πρόσθετου χώρου διαβίωσης και παρέχοντας ευελιξία σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης.

Για την περαιτέρω προστασία των αστροναυτών μας, το Moon Camp είναι εξοπλισμένο με αεροφράγματα που εμποδίζουν τη διαφυγή του αέρα και διατηρούν την πίεση στο εσωτερικό της βάσης. Αυτό είναι απαραίτητο για την επιβίωση των αστροναυτών στο κενό του διαστήματος.

Επιπλέον, το σεληνιακό σκυρόδεμα που παράγεται από τη σεληνιακή σκόνη χρησιμοποιείται για τη δημιουργία συμπαγών όγκων για δρόμους, βάσεις εκτόξευσης και κατοικίες. Αυτό μειώνει την ανάγκη μεταφοράς οικοδομικών υλικών από τη Γη, καθιστώντας τη σεληνιακή κατασκήνωση πιο αυτάρκη και οικονομικά αποδοτική.

Συνοπτικά, η σεληνιακή κατασκήνωση παρέχει ένα αποτελεσματικό καταφύγιο και προστασία για τους αστροναύτες από το σκληρό σεληνιακό περιβάλλον, χρησιμοποιώντας τη φυσική μόνωση και προστασία των υπόγειων σπηλαίων, χρησιμοποιώντας ανθεκτικά υλικά, αεροφράγματα και σεληνιακό σκυρόδεμα.

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

Για να εξασφαλίσουμε βιώσιμη πρόσβαση σε βασικές ανάγκες όπως νερό, τροφή, αέρα και ενέργεια για τους αστροναύτες στη Σεληνιακή Κατασκήνωση, σχεδιάζουμε να χρησιμοποιήσουμε τους πόρους που υπάρχουν στη Σελήνη. Το σεληνιακό σκυρόδεμα που παρασκευάζεται από σεληνιακή σκόνη μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία στερεών όγκων για δρόμους, βάσεις εκτόξευσης και ενδιαιτήματα. Οι σήραγγες των ηφαιστείων προσφέρουν προστασία από την ακτινοβολία και τους μετεωρίτες. Οι φουσκωτοί οικότοποι από ανθεκτικά υλικά όπως το Kevlar και το Mylar είναι ελαφροί και εύχρηστοι.

Η σκόνη της Σελήνης, η οποία περιέχει 40% οξυγόνο, θα μπορούσε ενδεχομένως να χρησιμοποιηθεί ως πηγή αέρα για τους αστροναύτες. Το νερό μπορεί να εξαχθεί από τους πολικούς πάγους της Σελήνης, οι οποίοι ανακαλύφθηκαν την τελευταία δεκαετία. Είναι σημαντικό να ανακυκλώνονται τα ανακυκλώσιμα αντικείμενα στη Σελήνη για να παραμείνουν περισσότερο καιρό στο στρατόπεδο. Η αναερόβια κομποστοποίηση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την απόκτηση γόνιμου εδάφους για καλλιέργειες και το αέριο μεθάνιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για θέρμανση και καύσιμα.

Η ηλιακή ενέργεια μπορεί να αξιοποιηθεί με τη χρήση ηλιακών συλλεκτών, οι οποίοι μπορούν να τοποθετηθούν στην επιφάνεια της Σελήνης για να παρέχουν ενέργεια. Αυτός είναι ένας βιώσιμος τρόπος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, δεδομένου ότι η Σελήνη δέχεται συνεχώς ηλιακό φως. Επιπλέον, η χαμηλή βαρύτητα της Σελήνης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ενέργειας μέσω του πιεζοηλεκτρισμού, δηλαδή της μετατροπής της μηχανικής πίεσης σε ηλεκτρική ενέργεια.

Συνολικά, η βιώσιμη αξιοποίηση των πόρων που είναι διαθέσιμοι στη Σελήνη θα είναι το κλειδί για την παροχή στους αστροναύτες των βασικών αναγκών που απαιτούνται για να ζήσουν και να εργαστούν στη Σελήνη.

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

Η δημιουργία μιας σεληνιακής μονάδας είναι ένας πολύ έξυπνος τρόπος για να ελαχιστοποιηθεί η ποσότητα των σκουπιδιών που δημιουργούνται από την παραμονή των αστροναυτών εκεί. Κάθε τρόφιμο που μεταφέρεται σε συσκευασία πρέπει να μπορεί να ανακυκλωθεί, για παράδειγμα ως νήμα για έναν τρισδιάστατο εκτυπωτή. Επιπλέον, τα ούρα των αστροναυτών θα στέλνονται στο σύστημα κυκλοφορίας του νερού και θα καθαρίζονται. Καθώς τα ρούχα δεν πλένονται, η επανεπεξεργασία των ρούχων θα έχει επίσης ως αποτέλεσμα την παραγωγή γεμισμάτων ή ηχομονωτικών υλικών που είναι απαραίτητα για το σεληνιακό πρόγραμμα. Τα αυτοφυή φυτά θα επιλέγονται επίσης έτσι ώστε να ελαχιστοποιούνται τα απόβλητα και θα χρησιμοποιούνται για την παραγωγή κομπόστ για τα επόμενα φυτά.

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

Η επικοινωνία είναι απαραίτητη για κάθε διαστημική αποστολή, και η δική μας κατασκήνωση στη Σελήνη δεν αποτελεί εξαίρεση. Για να διασφαλίσουμε ότι οι αστροναύτες μας μπορούν να διατηρούν επαφή με τη Γη και τις άλλες βάσεις της Σελήνης, έχουμε εφαρμόσει διάφορες μεθόδους επικοινωνίας.

Η πρώτη και πιο σημαντική μέθοδος που διαθέτουμε είναι η χρήση δορυφόρων. Έχουμε αναπτύξει ένα δίκτυο επικοινωνιακών δορυφόρων σε σεληνιακή τροχιά για την αναμετάδοση μηνυμάτων μεταξύ της σεληνιακής κατασκήνωσης και της Γης. Αυτοί οι δορυφόροι θα λειτουργούν ως γέφυρα μεταξύ της Σεληνιακής Κατασκήνωσης και του Βαθέος Διαστημικού Δικτύου στη Γη. Το Δίκτυο Βαθέος Διαστήματος είναι μια συλλογή μεγάλων κεραιών που χρησιμοποιεί η NASA για να επικοινωνεί με διαστημόπλοια πέρα από την τροχιά της Γης.

Εκτός από τους δορυφόρους, έχουμε επίσης μια άμεση γραμμή επικοινωνίας μεταξύ του Moon Camp και της Γης μέσω ραδιοεπικοινωνίας. Η Σεληνιακή Κατασκήνωσή μας είναι εξοπλισμένη με έναν ισχυρό ραδιοπομπό και δέκτη που μπορεί να επικοινωνεί απευθείας με τη Γη. Η ραδιοεπικοινωνία είναι ικανή να μεταδίδει φωνή και δεδομένα και επιτρέπει την επικοινωνία σε πραγματικό χρόνο μεταξύ των αστροναυτών και του ελέγχου αποστολής στη Γη.

Για να διασφαλίσουμε ότι η Σεληνιακή Κατασκήνωσή μας μπορεί να επικοινωνεί με άλλες Σεληνιακές βάσεις, έχουμε εφαρμόσει ένα σύστημα επικοινωνίας με λέιζερ. Η επικοινωνία με λέιζερ χρησιμοποιεί λέιζερ για τη μετάδοση πληροφοριών με πολύ υψηλή ταχύτητα, παρέχοντας ταχύτερη και πιο αξιόπιστη επικοινωνία από τα παραδοσιακά ραδιοκύματα. Έχουμε δημιουργήσει ένα δίκτυο σταθμών επικοινωνίας με λέιζερ στην επιφάνεια της Σελήνης, επιτρέποντας στη Σεληνιακή Κατασκήνωσή μας να επικοινωνεί με άλλες σεληνιακές βάσεις που βρίσκονται εντός οπτικής επαφής.

Τέλος, υλοποιήσαμε ένα εφεδρικό σύστημα επικοινωνίας που βασίζεται σε αυτόνομα περιφερόμενα οχήματα. Αυτά τα ρόβερ είναι εξοπλισμένα με εξοπλισμό επικοινωνίας και μπορούν να κινούνται στην επιφάνεια της Σελήνης για να εγκαθιστούν συνδέσεις επικοινωνίας με τη Σεληνιακή Κατασκήνωση ή άλλες βάσεις. Αυτό το σύστημα παρέχει ένα πρόσθετο επίπεδο πλεονασμού για να εξασφαλιστεί ότι η επικοινωνία είναι πάντα δυνατή, ακόμη και σε περίπτωση βλάβης του συστήματος.

Εν κατακλείδι, η διατήρηση της επικοινωνίας είναι ζωτικής σημασίας για την επιτυχία και την ασφάλεια της κατασκήνωσής μας στο φεγγάρι. Χρησιμοποιώντας έναν συνδυασμό δορυφόρων, ραδιοεπικοινωνίας, επικοινωνίας με λέιζερ και αυτόνομων περιπλανώμενων οχημάτων, έχουμε δημιουργήσει ένα ισχυρό και αξιόπιστο δίκτυο επικοινωνίας που θα επιτρέψει στους αστροναύτες μας να παραμείνουν συνδεδεμένοι με τη Γη και άλλες βάσεις στη Σελήνη.

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 επιστημονική έρευνα στη Σεληνιακή Κατασκήνωση θα επικεντρωθεί σε διάφορους τομείς όπως η γεωλογία, η βιολογία, η αστρονομία και η φυσική. Το φεγγάρι προσφέρει μια μοναδική ευκαιρία για τη διεξαγωγή πειραμάτων που είναι αδύνατο να πραγματοποιηθούν στη Γη λόγω των διαφορετικών συνθηκών που επικρατούν στη σεληνιακή επιφάνεια.

Στον τομέα της γεωλογίας, σκοπεύουμε να μελετήσουμε τη σύνθεση της επιφάνειας του φεγγαριού και τα πετρώματα που αποτελούν τον φλοιό του. Θα συλλέξουμε δείγματα από διάφορες περιοχές της σελήνης για να κατανοήσουμε τις γεωλογικές διεργασίες που διαμόρφωσαν την επιφάνεια της σελήνης. Θα αναλύσουμε επίσης τα δείγματα για να αναζητήσουμε ενδείξεις νερού και άλλων ορυκτών που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για μελλοντικές αποστολές και οικισμούς στο φεγγάρι.

Στον τομέα της βιολογίας, σκοπεύουμε να μελετήσουμε τις επιπτώσεις της χαμηλής βαρύτητας και της ακτινοβολίας στους ζωντανούς οργανισμούς. Θα μεταφέρουμε στο φεγγάρι διάφορα είδη φυτών και μικροοργανισμών και θα παρατηρήσουμε την ανάπτυξη και την εξέλιξή τους υπό αυτές τις συνθήκες. Αυτό θα μας βοηθήσει να κατανοήσουμε τις δυνατότητες χρήσης του σεληνιακού εδάφους και των σεληνιακών πόρων για την καλλιέργεια τροφίμων και την υποστήριξη της ζωής στο φεγγάρι.

Στον τομέα της αστρονομίας, σκοπεύουμε να χρησιμοποιήσουμε το φεγγάρι ως πλατφόρμα για την παρατήρηση του σύμπαντος. Η έλλειψη ατμόσφαιρας στο φεγγάρι παρέχει ένα ιδανικό περιβάλλον για τηλεσκόπια και άλλα αστρονομικά όργανα για την παρατήρηση του σύμπαντος. Θα μελετήσουμε τα αστέρια, τους γαλαξίες και άλλα ουράνια αντικείμενα για να εμβαθύνουμε στην κατανόηση του σύμπαντος.

Στον τομέα της φυσικής, σκοπεύουμε να μελετήσουμε τη συμπεριφορά της ύλης και της ενέργειας σε συνθήκες χαμηλής βαρύτητας. Θα διεξάγουμε πειράματα για να ελέγξουμε τις θεωρίες της θεμελιώδους φυσικής και να αναπτύξουμε νέες τεχνολογίες για την εξερεύνηση του διαστήματος και άλλες εφαρμογές.

Εν κατακλείδι, η κατασκήνωση στη Σελήνη θα προσφέρει μια μοναδική ευκαιρία για τη διεξαγωγή έρευνας σε διάφορους τομείς της επιστήμης. Τα πειράματα που σκοπεύουμε να κάνουμε θα εμβαθύνουν την κατανόησή μας για το φεγγάρι και το σύμπαν και θα ανοίξουν το δρόμο για μελλοντικές αποστολές και οικισμούς στο φεγγάρι.

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 πρέπει να εκπαιδεύονται με πολλούς διαφορετικούς τρόπους, τόσο σωματικά όσο και πνευματικά. Η άσκηση από μόνη της δεν είναι αρκετή: πρέπει επίσης να σκεφτούμε δραστηριότητες που θα επιτρέπουν στους αστροναύτες να χαλαρώνουν όσο βρίσκονται μακριά, ώστε να μην αισθάνονται κατάθλιψη, άγχος ή μοναξιά. Αυτό μπορεί να γίνει παρακολουθώντας ταινίες, ακούγοντας μουσική, παίζοντας επιτραπέζια παιχνίδια και ενδεχομένως μιλώντας με την οικογένεια.
Ο ίδιος εξοπλισμός που χρησιμοποιείται ήδη από τους αστροναύτες στον ISS είναι κατάλληλος για σωματική άσκηση:

Το Advanced Resistive Exercise Device (ARED) είναι μια συσκευή άσκησης που σχεδιάστηκε από τη NASA για να επιτρέπει πιο έντονες προπονήσεις σε πολύ χαμηλότερη βαρύτητα (πολλαπλές διαφορετικές προπονήσεις σε μια μπάρα).
Οι αστροναύτες δένονται με ιμάντες που τους επιτρέπουν να τρέχουν σε διάδρομο και να εκτελούν άλλες ασκήσεις (TVIS).
3. Το ποδηλατικό εργόμετρο με σταθεροποίηση απομόνωσης κραδασμών (CEVIS) είναι παρόμοιο με ένα σταθερό μηχανικό ποδήλατο και συνδέεται με τον ISS με συρματόσχοινα.

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.

Είναι απαραίτητο να υπάρχει ένα σεληνιακό όχημα, ώστε οι αστροναύτες να μπορούν να ταξιδεύουν γύρω από την επιφάνεια της Σελήνης σε πιο απομακρυσμένα σημεία και να διεξάγουν έρευνες. Για την αποστολή αυτή, το όχημα δεν έχει ακόμη ολοκληρωθεί, καθώς η πρώτη αποστολή αφορά περισσότερο την κατασκευή ενός σεληνιακού διαβατηρίου παρά την άμεση οδήγηση ενός οχήματος γύρω από τη σεληνιακή επιφάνεια. Ωστόσο, εάν πρόκειται να σχεδιαστεί ένα όχημα, είναι απαραίτητο το όχημα να μπορεί να φιλοξενήσει τουλάχιστον δύο επιβάτες. Οι τροχοί του πρέπει να είναι κατασκευασμένοι από μέταλλο και ολόκληρο το σώμα του πρέπει να καλύπτεται από μέταλλο. Οι ηλιακοί συλλέκτες στο πίσω μέρος του οχήματος πρέπει επίσης να μπορούν να καλυφθούν, ώστε να έχουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής και να προστατεύονται από τη σεληνιακή σκόνη.

Άλλα έργα: