moon_camp

Πινακοθήκη Moon Camp Pioneers 2019-2020

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.

Ομάδα: Cyber_Hogs

Palatul Copiilor Cluj  Cluj-Napoca    Ρουμανία 15 έως 16 ετών

Εξωτερικός θεατής για 3d έργο

Περιγραφή του έργου

[42]

Περιγράψτε το έργο σας Moon Camp.

Η βάση που έχουμε σχεδιάσει, είναι μια δομή τριών επιπέδων, με μια ανεξάρτητη φουσκωτή μονάδα σε κάθε επίπεδο. Όλες οι μονάδες συνδέονται με ένα φρεάτιο ανελκυστήρα/σκάλα. Η ακτίνα των μονάδων θα πρέπει να προσαρμόζεται στην τοπική τοπογραφία, πιθανώς γύρω στα 5-6 μέτρα με μέγιστο ύψος 3,5-3,7 μέτρα. Και οι τρεις ενότητες θα είναι χωριστά υπό πίεση.
Στον κατακόρυφο άξονα, θα πρέπει να μετρήσει 8 έως 10 μέτρα κάτω από το έδαφος. Η επιφανειακή δομή θόλου (όχι η φουσκωτή μονάδα) θα έχει σχήμα ημισφαιρίου. Το πραγματικό μέγεθος θα πρέπει να αποφασιστεί μετά την αρχική σάρωση του χώρου, πιθανότατα όχι περισσότερο από 7 μέτρα διάμετρο, χωρίς να υπολογίζονται οι ημικυλινδρικές προεκτάσεις για την κάλυψη των αεροθυρίδων.
Η όλη ιδέα για τη χρήση σωλήνων λάβας βασίζεται στη δυνατότητα επέκτασης της δομής εντός του υπόγειου δυνητικού δικτύου σηράγγων. Με την πάροδο του χρόνου, μια συνεχής αλυσίδα φουσκωτών μονάδων θα μπορούσε να ακτινοβολεί από αυτά τα σημεία εισόδου.

Πού θέλετε να χτίσετε το Moon Camp σας;

Θεωρούμε ότι η καλύτερη θέση για μια μόνιμη Σεληνιακή Βάση είναι ο κρατήρας Φιλόλαος, ο οποίος βρίσκεται στη θέση 72,1 Β; 32,4 Δ. Ο PC χρονολογείται στην κοπερνίκιαν ηλικία και οι αποθέσεις λιωμένων υλικών από την πρόσκρουση στο κεντρικό-ανατολικό τμήμα του είναι από τις νεότερες ροές λάβας που έχουν ανακαλυφθεί στη Σελήνη, πράγμα που σημαίνει ότι το φρεάτιο πρόσβασης στους σωλήνες λάβας θα μπορούσε να είναι αρκετά σταθερό. Οι παρατηρήσεις αποκάλυψαν την ύπαρξη σχετικά κυκλικών φρεατίων, που ερμηνεύονται ως φεγγίτες των σωλήνων λάβας ή χαρακτηριστικά μετά τη ροή. Δεν μπορέσαμε να βρούμε στενότερα φρεάτια προς τον Πόλο. Αυτό μπορεί να είναι η πρόσβαση σε υπόγειες κοιλότητες και δυνητικά τεράστια δίκτυα μεγαλύτερων υπόγειων κοιλοτήτων απομονωμένων από τις περιβαλλοντικές συνθήκες της σεληνιακής επιφάνειας. Μια σειρά από σχετικά οριζόντιες και λείες περιοχές, κατάλληλες ως θέσεις προσγείωσης εντοπίστηκαν στο δάπεδο του κρατήρα Philolaus κοντά στις θέσεις των φρεατίων των σωλήνων λάβας. Η επικοινωνία με τη Γη είναι δυνατή επειδή είναι άμεσα ορατή από τις περισσότερες θέσεις του κρατήρα Philolaus.

Πώς σκοπεύετε να χτίσετε το Moon Camp σας; Περιγράψτε τις τεχνικές και τα υλικά που θα χρησιμοποιήσετε.

Θα χρησιμοποιήσουμε μια αποστολή δύο σταδίων.
Το πρώτο στάδιο θα είναι ρομποτικό και θα περιλαμβάνει έναν αριθμό αυτόνομων μονάδων ικανών να συνδεθούν μεταξύ τους, να ενισχύσουν τον άξονα και να κατασκευάσουν τον εξωτερικό θόλο. Το υλικό που θα χρησιμοποιηθεί θα είναι σεληνιακός ρεγκόλιθος που θα πυροσυσσωματωθεί με θερμότητα με τη χρήση μικροκυμάτων ή λέιζερ. Οι τεχνικές εκτύπωσης θα πρέπει να είναι οι ίδιες που χρησιμοποιούνται στην παλιά κεραμική, μια ανοδική σπείρα, με το ανώτερο στρώμα να χτίζεται πάνω από το κατώτερο. Στο εσωτερικό του φρεατίου θα υπάρχει μια δομή τριών επιπέδων Για τα πατώματα, αποφασίσαμε ότι η καλύτερη λύση είναι ένα μερικώς ελαστικό σύστημα καλωδίων αγκυρωμένο στον τοίχο του φρεατίου, σαν ιστός αράχνης Το πλήρωμα θα πρέπει να φουσκώνει τις κύριες μονάδες και να συναρμολογεί τα συστήματα σύνδεσης.
Οι διογκώσιμες ενότητες δεν έχουν ακαμψία. Για να το λύσουμε αυτό, προτείναμε έναν ολοκληρωμένο σχεδιασμό εμπνευσμένο από τα φτερά των εντόμων. Θα υπάρχει ένα πρόσθετο στρώμα μικροσωλήνων που θα κατατίθεται με συνθετική ρητίνη, ικανό να σκληρύνει ολόκληρη τη δομή

Νερό
Τρόφιμα
Ηλεκτρική ενέργεια
Air

Από το Luna 24, αναπτύχθηκε ένα πλήθος συστημάτων εκχύλισης, αλλά όλα έχουν την ίδια βασική αρχή, τη θέρμανση του υλικού ώστε να απελευθερωθεί νερό ως αέριο και τη δέσμευσή του.
Σκοπεύουμε να χρησιμοποιήσουμε κάτι βασισμένο στο πρόσφατο νέο προηγμένο σύστημα κλειστού βρόχου της ESA, που σχεδιάστηκε από την Airbus. Παρόμοια συστήματα αναπτύχθηκαν από τη NASA. Το CO2 που παράγεται από τις μεταβολικές διεργασίες θα απομακρυνθεί από την ατμόσφαιρα των μονάδων, θα αντιδράσει με H2 σε έναν αντιδραστήρα μεθανοποίησης Sabatier, για να παραχθεί μεθάνιο και νερό. Ένας εξαιρετικά αποδοτικός κλειστός βρόχος θα έχει ως αποτέλεσμα ένα σχεδόν πλήρες κλείσιμο του Ο2, το οποίο θα μειώσει σημαντικά την απαιτούμενη ποσότητα ανεφοδιασμού με νερό.

Ο χώρος που διατίθεται για τη μονάδα υδατοκαλλιεργητικού συστήματος είναι ακτίνας 6 μέτρων. Στο κέντρο θα πρέπει να υπάρχει η δεξαμενή ψαριών και γαρίδων και η δομή αντίστασης για τους δίσκους ανάπτυξης, σε 8-10 επίπεδα. Οι δίσκοι θα πρέπει να μπορούν να περιστρέφονται ανεξάρτητα γύρω από το κέντρο.
Γύρω από το aquaponics, θα αναπτυχθούν καφέ φύκια και μαγιά. Οι δεξαμενές άλγης/ζύμης θα περιστρέφονται πάνω σε μια κυκλική ράγα. Σκοπεύουμε να χρησιμοποιήσουμε αλγινικό εκχύλισμα ως βάση βιομελάνης για την εκτύπωση τροφίμων.
Ο σχεδιασμός μας προσφέρει 500m² έκταση ανάπτυξης, που θεωρητικά επαρκεί για την παραγωγή τεσσάρων μελών. Έχουμε λάβει υπόψη μας κάποια ζωική πρωτεΐνη από τη δεξαμενή με τα ψάρια/τις γαρίδες.

Οι Kilopower είναι αντιδραστήρες σχάσης που χρησιμοποιούν ουράνιο 235 για την τροφοδοσία κινητήρων Stirling για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Κάθε μονάδα, θα πρέπει να παράγει 1 έως 10 KWe. Το προσδόκιμο ζωής είναι 12 έως 15 έτη.
Η πρώτη δοκιμή διεξήχθη το 2017 (KRUSTY), η οποία είχε ύψος μικρότερο από 2 μέτρα. Η δοκιμή ήταν επιτυχής.
Οι θερμοηλεκτρικές γεννήτριες (γεννήτριες Seebeck) σχεδιάζονται για τον εξωτερικό θόλο. Στη Γη, όπου οι μεταβολές της θερμοκρασίας είναι μικρές, η απόδοση μειώνεται, αλλά στη σεληνιακή επιφάνεια θα πρέπει να λειτουργούν.Η ηλιακή ενέργεια θα χρησιμοποιηθεί στο δεύτερο στάδιο, από κυψέλες ισχύος που θα εκτυπωθούν στο έδαφος από ένα όχημα παρόμοιο με το σεληνιακό όχημα εναπόθεσης κενού (Lunar Vacuum Deposition Paver).

Για να μετατρέψουμε το διοξείδιο του άνθρακα/νερό σε οξυγόνο και γλυκόζη, αποφασίσαμε να χρησιμοποιήσουμε μια γεννήτρια με βάση τη Chlorella. Η ιδέα ήταν να σχεδιάσουμε μια συμπαγή μονάδα ικανή να συντηρήσει ένα άτομο σε ένα κλειστό περιβάλλον. Δεν υπάρχει προκαθορισμένος αριθμός αντιγραφής στο γονιδίωμα των μικροοργανισμών, οπότε θα μπορούσε να διατηρηθεί ένας ικανοποιητικός ρυθμός αναπαραγωγής. Η διάρκεια ζωής θα πρέπει να περιορίζεται μόνο από τεχνολογικά στοιχεία.
Ο σχεδιασμός μας βασίζεται στα αποτελέσματα που δημοσιεύονται στο περιοδικό του Ομοσπονδιακού Πανεπιστημίου της Σιβηρίας. Biology 1 (2008) 19-39, όπου αναφέρεται ότι ένας όγκος 17 λίτρων καλλιέργειας Chlorella, σε 8m² είναι αρκετός για 70kg σωματικής μάζας.

Πώς σκοπεύετε να χτίσετε το Moon Camp σας; Ποια υλικά θα χρησιμοποιήσετε;

[54]

Το περιβάλλον στη Σελήνη είναι πολύ επικίνδυνο για τους αστροναύτες. Εξηγήστε πώς θα τους προστατεύσει η δική σας κατασκήνωση στη Σελήνη.

Η προστασία έχει τρία στοιχεία, τη θερμική, την ακτινοβολία και τη θωράκιση από μετεωρίτες.
Λαμβάνοντας υπόψη τις προβλεπόμενες θερμοκρασίες (ημέρα/νύχτα, ηλιοφάνεια/σκιά, εσωτερικό/εξωτερικό) και μια σειρά από εξώθερμες διεργασίες στο εσωτερικό της βάσης, θα πρέπει να υπάρχει ένα ευέλικτο σύστημα ανταλλαγής θερμότητας για τη ρύθμιση της θερμοκρασίας.
Το πρώτο στρώμα προστασίας από την ακτινοβολία θα είναι η ίδια η σεληνιακή επιφάνεια, επειδή το μεγαλύτερο μέρος της βάσης θα είναι υπόγειο.
Ο εξωτερικός θόλος θα πρέπει να διαθέτει ένα επιπλέον στρώμα προστασίας, πιθανώς με βάση κάποιο υλικό πλούσιο σε υδρογόνο. Πιστεύουμε ότι το πολυαιθυλένιο είναι η καλύτερη επιλογή.
Για αποστολές μακράς διάρκειας, θα πρέπει να υπάρχει ένα ενεργό σύστημα προστασίας. Η καλύτερη διαθέσιμη λύση είναι μια ασπίδα διπλού στρώματος, ένα ηλεκτροστατικό θετικό πεδίο στο εξωτερικό, για να απωθεί τα θετικά σωματίδια και ένα αρνητικό μαγνητικό πεδίο στο εσωτερικό.
Δεν υπάρχει τέλεια λύση για την προστασία από τους μετεωρίτες.Αλλά η βάση είναι κυρίως υπόγεια, ο εξωτερικός θόλος θα μπορούσε να καλυφθεί με ρεγολίθι,.

Περιγράψτε μια μέρα στη Σελήνη για το πλήρωμα αστροναυτών του Moon Camp.

Το πλήρωμά μας απαρτίζεται από έναν γιατρό/ψυχολόγο, έναν γεωλόγο, έναν μηχανικό δομικών κατασκευών/ορυχείων, έναν βιολόγο/γεωπόνο, έναν πληροφορικό, έναν αστροφυσικό.
Η ιατρική κατάσταση του πληρώματος είναι καλή, δεν έχει αναφερθεί κανένα πρόβλημα. Μετά , το πρωινό που λαμβάνεται στη μεσαία μονάδα, τα επιστημονικά δεδομένα που συλλέγονται μεταδίδονται στη γη. Το πλήρωμα λαμβάνει κάποια προσωπικά μηνύματα.
Ο βιολόγος εγκαταλείπει την κεντρική μονάδα για να κατέβει στο εργαστήριό του που είναι κλειστό στο θερμοκήπιο. Η μελέτη του για τη βλάστηση των φυτών σε σεληνιακές συνθήκες είναι ζωτικής σημασίας για την επέκταση του πληθυσμού της βάσης.
Οι σωλήνες λάβας αποτελούν έναν τέλειο χώρο για την οικοδόμηση μιας πραγματικής αποικίας στη Σελήνη, αλλά η αυτονομία σε τρόφιμα και ενέργεια είναι ο βασικός παράγοντας.
Ο αστροφυσικός δεν είναι και τόσο χαρούμενος, το γιγαντιαίο ραδιοτηλεσκόπιό του που έχει τοποθετηθεί μέσα στον κρατήρα δεν αποδίδει ακόμα καλά, οπότε πρέπει να περάσει όλη την ημέρα αναθεωρώντας παλιά δεδομένα, για να βρει και να διορθώσει τα προβλήματα. Υπάρχει πολλή δουλειά να γίνει στο εσωτερικό της κάτω μονάδας, στο σύστημα υδατοκαλλιέργειας. 20 δίσκοι απομονώθηκαν χθες και τώρα οι εσωτερικές τους επιφάνειες πρέπει να καθαριστούν και να απολυμανθούν, για να εισαχθούν και πάλι στον κύκλο καλλιέργειας τροφής." Ο πληροφορικός εξακολουθούσε να τρώει, όταν άρχισε να λάμπει ένας συναγερμός στην κονσόλα του, μια άλλη μονάδα εξόρυξης σταμάτησε να λειτουργεί. Αυτές οι αυτόνομες μονάδες ήταν εκείνες οι παλιές μηχανές που χρησιμοποιούνταν για την εκτύπωση της εσωτερικής επίστρωσης του φρέατος και του εξωτερικού θόλου είναι θαύμα που λειτουργούν ακόμα. Το πολυλειτουργικό ρομπότ πρέπει να μεταφερθεί πίσω για επισκευές, και αυτό σημαίνει μια βόλτα έξω. Συνήθως, ο γεωλόγος είναι αυτός που στέλνεται στην επιφάνεια, αλλά αυτή τη φορά, ο γιατρός/ψυχολόγος του πληρώματος προτείνει να αφήσουν τον πληροφορικό να κάνει τη βόλτα. Κάνει τη δουλειά του, επισκοπώντας τη φυσική άνεση του πληρώματος. Ο γεωλόγος έχει αρκετά δεδομένα από την ανάλυση του ρεγολίθου. Αυτά τα δεδομένα αποστέλλονται σε γήινα εργαστήρια για να αναλύσουν την προηγούμενη ηλιακή δραστηριότητα και ίσως να τη συνδέσουν με την ιστορική αλλαγή του κλίματος. Το όνειρό του να λύσει την ενεργειακή κρίση στη γη, εξορύσσοντας ήλιο 3 στη σεληνιακή επιφάνεια, όπως εκτιμούσε το "Σχέδιο Άρτεμις", εξακολουθεί να μην είναι βιώσιμο. Το ήλιο υπάρχει εκεί, στις προβλεπόμενες ποσότητες, αλλά ελλείψει σεληνιακού διαστημικού ανελκυστήρα, η μεταφορά του στη γη θα είναι απαγορευτική. ο μηχανικός εξόρυξης προετοιμάζεται για μια άλλη αναζήτηση στους σωλήνες λάβας, βρήκε ένα μεγάλο κοίτασμα πάγου, μέσα σε ένα φυσικό θόλο, κάτω από την επιφάνεια, τώρα κάνει προσομοιώσεις ακεραιότητας



← Όλα τα έργα