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: Floreat Kendricka

Kendrick Grammar School  Bracknell    Ηνωμένο Βασίλειο 17 έως 18 ετών

Εξωτερικός θεατής για 3d έργο

Περιγραφή του έργου

[42]

Περιγράψτε το έργο σας Moon Camp.

Ο σχεδιασμός μας Moon Camp είναι μια βάση που βρίσκεται στο φεγγάρι και μπορεί να φιλοξενήσει έως και τρία άτομα. Εκμεταλλεύεται τους τοπικούς πόρους της Σελήνης για την παροχή αναπνεύσιμου αέρα, καθαρού νερού, τροφής και προστασίας από την ακτινοβολία και τους μετεωρίτες. Έχουμε σχεδιάσει τη σεληνιακή μας κατασκήνωση για να είναι βιώσιμη και οικονομική, ενώ παράλληλα εξασφαλίζουμε ότι οι αστροναύτες είναι ασφαλείς και πλήρως εξοπλισμένοι για όλες τις ανάγκες τους, τόσο για επιβίωση όσο και για έρευνα. Πιστεύουμε ότι ο καταυλισμός μας θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί ως πιθανή βάση εδάφους για το πρόγραμμα της NASA για τη σεληνιακή πύλη (σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης επί της σεληνιακής πύλης και χρειάζονται προμήθειες από τον καταυλισμό). Θα πρέπει επίσης να σημειωθεί ότι το σχέδιο μας Fusion 360 έχει μειωθεί 80 φορές προκειμένου να είναι βολικό για τρισδιάστατη εκτύπωση.

Πού θέλετε να χτίσετε το Moon Camp σας;

Θα εγκαταστήσουμε τη Σεληνιακή Κατασκήνωση στο βόρειο χείλος του κρατήρα Peary, καθώς εδώ υπάρχουν τέσσερις ορεινές περιοχές. Αυτές οι ανώνυμες "κορυφές του αιώνιου φωτός" είναι η τοποθεσία που επιλέξαμε, καθώς η ύπαρξη μόνιμου ηλιακού φωτός θα σήμαινε ότι η τοποθεσία είναι επιλέξιμη για ένα ηλιακό πάρκο που θα είχε μια αξιόπιστη πηγή ενέργειας. Αν και οι ηλιακοί συλλέκτες και ο γεωργικός θόλος μας θα βρίσκονται στην επιφάνεια των ορεινών περιοχών, θα σκάψουμε υπόγεια για την κύρια βάση μας (συμπεριλαμβανομένων των χώρων διαβίωσης, των εργαστηρίων και του γυμναστηρίου). Ένα πλεονέκτημα μιας υπόγειας βάσης είναι ότι θα είμαστε προστατευμένοι από μετεωρίτες και ακτινοβολία. Επιπλέον, το γεγονός ότι βρισκόμαστε στις κορυφές του αιώνιου φωτός σημαίνει ότι η θερμοκρασία θα είναι σχετικά σταθερή (θα είναι κατά μέσο όρο -50 °C- συγκρίσιμη με τις χειμερινές συνθήκες σε μέρη όπως η Σιβηρία και η Ανταρκτική).

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

Ο Larry Beyer του Πανεπιστημίου του Pittsburg πρότεινε για πρώτη φορά το Lunarcrete, ένα δομικό υλικό παρόμοιο με το σκυρόδεμα και κατασκευασμένο από ρεγκόλιθο. Η βάση μας θα κατασκευαστεί κυρίως από αυτό και αλουμίνιο. Το σεληνιακό σκυρόδεμα είναι ένα ιδανικό υλικό, καθώς θα είναι ένας άμεσα διαθέσιμος πόρος στον καταυλισμό της σελήνης και έχει επίσης περίπου την ίδια πυκνότητα με το αλουμίνιο (~3g/cm³), πράγμα που σημαίνει ότι θα μπορεί να αντέξει το βάρος του εδάφους από πάνω του. Ο αεραγωγός θα είναι στην επιφάνεια για να επιτρέπει την εύκολη πρόσβαση μέσα και έξω από τη βάση, και η γεωργική μας φάρμα θα είναι βυθισμένη με τέτοιο τρόπο ώστε η οροφή να είναι εκτεθειμένη στο ηλιακό φως αλλά και προστατευμένη. Οι αστροναύτες θα μετακινούνται μεταξύ των δωματίων με σήραγγες, και κάθε δωμάτιο είναι κλειστό με αεροφράγματα, ώστε σε περίπτωση που σε ένα δωμάτιο γίνει κάποια ζημιά, να μην κινδυνεύει ολόκληρη η βάση. 

Νερό
Τρόφιμα
Ηλεκτρική ενέργεια
Air

Οι κυψέλες καυσίμου υδρογόνου θα μπορούσαν να παρέχουν τόσο πόσιμο νερό όσο και εφεδρικές αποθήκες ενέργειας εκτός από τους ηλιακούς συλλέκτες. Είναι μικρές για την ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που παράγουν. Με αυτό, θα χρειαζόμασταν μια προμήθεια οξυγόνου (μπορεί να ληφθεί από τη σκόνη του φεγγαριού/φάρμα) και υδρογόνου. Επιπλέον, δεδομένου ότι η βάση μας θα βρισκόταν στον σεληνιακό βόρειο πόλο, είναι πιθανό να μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε τον σεληνιακό πάγο του ως πηγή νερού. Χρησιμοποιώντας σταγόνες χλωρίου μπορεί να αποστειρωθεί για να σκοτώσει τους παθογόνους μικροοργανισμούς και θα πρέπει να φιλτραριστεί κατάλληλα για να απομακρυνθούν οι υψηλές συγκεντρώσεις χημικών ουσιών.

Οι καλλιέργειες θα καλλιεργούνται σε υδροπονικό μέσο. Η υδροπονία χρησιμοποιείται από τους αγρότες στο εμπόριο επειδή παράγει υγιή φυτά σε μικρότερο χρονικό διάστημα από τις παραδοσιακές μεθόδους και δεν χρειάζεται να ποτίζονται συνεχώς, καθώς το νερό μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί και μπορείτε να ελέγχετε τα επίπεδα των θρεπτικών ουσιών διαλύοντάς τα στο νερό. Η καλλιέργεια μιας σειράς καλλιεργειών σημαίνει ότι χρειάζονται διαφορετικές συνθήκες για την καλλιέργειά τους, οπότε το αγρόκτημα θα έχει ορόφους που θα είναι όλοι εκτεθειμένοι στο ηλιακό φως, αλλά με ελεγχόμενες θερμοκρασίες και υγρασίες. Η προετοιμασία της τροφής θα γίνεται στη βάση με ηλεκτρική ενέργεια που θα παρέχεται από τα πάνελ/κυψέλες καυσίμου.

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, η τοποθεσία μας έχει το απίστευτο πλεονέκτημα ότι βρίσκεται σε μια ζώνη αιώνιας ηλιοφάνειας. Οι ηλιακοί συλλέκτες που βρίσκονται στην επιφάνεια της βάσης μας θα έχουν μια σταθερή πηγή ενέργειας (λόγω του ότι βρίσκονται στις κορυφές της αιώνιας ηλιοφάνειας) και θα είναι σε θέση να παρέχουν μια αξιόπιστη πηγή ενέργειας για την ομαλή λειτουργία της βάσης. Μια πηγή ενέργειας που θα έχουμε ως εφεδρική είναι οι κυψέλες καυσίμου υδρογόνου που συνδυάζουν υδρογόνο και οξυγόνο και απελευθερώνουν ενέργεια καθώς το κάνουν. Το μόνο απόβλητο προϊόν τους είναι το νερό, το οποίο θα χρησιμοποιείται για το μαγείρεμα, τον καθαρισμό κ.λπ.

Το εργοστάσιο οξυγόνου της ESA εξάγει το οξυγόνο που είναι παγιδευμένο στη σεληνιακή σκόνη και έτσι θα είναι η κύρια πηγή οξυγόνου μας. Τα φυτά θα είναι μια δευτερεύουσα πηγή οξυγόνου λόγω της φωτοσύνθεσης, συμβάλλοντας στη διατήρηση μέρους του οξυγόνου. Θα προσπαθήσουμε να προσαρμόσουμε την πίεση του αέρα στις επίγειες υπόγειες πιέσεις για να αποφύγουμε την κατάρρευση. Η ατμόσφαιρα θα αποτελείται από 30-40% οξυγόνο και το υπόλοιπο άζωτο, το οποίο θα μεταφέρεται ως υγρό άζωτο. Για να αποφευχθεί η συσσώρευση αποβλήτων και τοξικών αερίων, θα χρησιμοποιηθεί σόδα για την απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα και φίλτρα ενεργού άνθρακα για την απομάκρυνση του μεθανίου από τα συστήματα εξαερισμού.

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.

Το σεληνιακό σκυρόδεμα έχει την ίδια εφελκυστική αντοχή με το γήινο σκυρόδεμα, καθιστώντας το ένα ισχυρό υλικό ικανό να αντέξει το βάρος του εδάφους γύρω του. Επειδή η βάση είναι χτισμένη υπόγεια, θα είναι καλά προστατευμένη από μετεωρίτες και ακτινοβολία. Οι ηλιακοί συλλέκτες και η οροφή της φάρμας δεν θα κατασκευαστούν από γυαλί του εμπορίου, καθώς είναι πολύ εύθραυστο. Το σεληνιακό γυαλί θα παρέχει προστασία στους ηλιακούς συλλέκτες και το αγρόκτημα, καθώς μοιράζεται πολλές ιδιότητες με το υαλοβάμβακα, αλλά καθώς είναι κατασκευασμένο από ρεγόλιθο, μειώνει το κόστος μεταφοράς υαλοβάμβακα στο φεγγάρι. Επίσης, εξακολουθεί να επιτρέπει στο ηλιακό φως να φτάσει στο αγρόκτημα για τη φωτοσύνθεση, καθώς είναι διαφανές. Εξασφαλίζοντας ότι οι αστροναύτες διατηρούν υψηλά πρότυπα υγιεινής για τους ίδιους και τη βάση, θα προστατεύονται από τυχόν μικρόβια που μπορεί να έχουν μεταλλαχθεί από την ακτινοβολία έξω από τη βάση.

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

Οι αστροναύτες ξυπνούν με ένα ξυπνητήρι ρυθμισμένο σε GMT μετά από 8 ώρες ύπνου. Αφού φρεσκαριστούν, παίρνουν ένα πρωινό υψηλής περιεκτικότητας σε πρωτεΐνες πριν αναχωρήσουν για να ξεκινήσουν την ημέρα τους.

Πραγματοποιούνται καθημερινοί έλεγχοι συντήρησης των συστημάτων υποστήριξης της ζωής, συμπεριλαμβανομένων των μηχανημάτων, των ρυθμιστών (που διατηρούν σταθερή τη σύνθεση της ατμόσφαιρας) και των φίλτρων (που κρατούν τα επιβλαβή σωματίδια έξω), ώστε να διασφαλίζεται ότι όλες οι συνθήκες είναι ασφαλείς. Οι αστροναύτες πρέπει να γυμνάζονται στο γυμναστήριο για 2 ώρες καθημερινά- απαιτείται λιγότερη δύναμη για να μετακινηθούν λόγω της χαμηλότερης έντασης του βαρυτικού πεδίου. Αν δεν ακολουθήσουν αυτό το αυστηρό πρόγραμμα γυμναστικής, θα χάσουν μυϊκή μάζα και οστική πυκνότητα, κάτι που θα ήταν επιζήμιο για την υγεία τους όταν επιστρέψουν στη Γη. 

 

Οι αστροναύτες ντύνονται στην περιοχή του θόλου, μια αεροθυρίδα με δύο πόρτες, για να αποτραπεί η διαφυγή του αέρα στο εσωτερικό του σταθμού. Οι στολές βρίσκονται υπό πίεση και είναι εφοδιασμένες με καθαρό οξυγόνο (βοηθά στην αποτοξίνωση των πνευμόνων) και 1,9 λίτρα νερού που είναι διαθέσιμα για πόση μέσω ενός σωλήνα, επιτρέποντας μεγάλες σεληνιακές βόλτες. Μόλις βγουν έξω, οι αστροναύτες συλλέγουν δείγματα από το φεγγάρι για τη διεξαγωγή πειραμάτων και ερευνών. Εάν πρέπει να ταξιδέψουν σε άλλες περιοχές της σελήνης (π.χ. κρατήρες ή περιοχές με σεληνιακό πάγο) χρησιμοποιείται ένα σεληνιακό περιστρεφόμενο όχημα εξοπλισμένο με συστήματα πλοήγησης. Εάν εργάζονται κοντά στον καταυλισμό, οι αστροναύτες επιστρέφουν για γεύμα που ετοιμάζεται στην κουζίνα. 

 

Το ημερήσιο πρόγραμμα διατροφής μπορεί να είναι ακανόνιστο, επειδή οι εξερευνήσεις με τα πόδια ή με οχήματα μπορεί να διαρκούν 5-8 ώρες κάθε φορά. Μπορεί να τρώνε πλήρη γεύματα μόνο πριν και μετά τον διαστημικό περίπατο. Οι αστροναύτες μπορεί να έχουν μαζί τους φρούτα ή μπάρες δημητριακών (που τρώγονται αμέσως μετά το άνοιγμα για να μην επιπλέουν ψίχουλα) ως σνακ σε μακρινές σεληνιακές βόλτες. Τα γεύματα καθ' όλη τη διάρκεια της ημέρας αποτελούνται από φρέσκα προϊόντα που καλλιεργούνται στο αγρόκτημα και συμπληρώματα διατροφής. Η διαθέσιμη κουζίνα επιτρέπει τη θέρμανση και το μαγείρεμα των γευμάτων όπως θα γινόταν και στη Γη. Τα δείγματα που συλλέγονται μεταφέρονται στο εργαστήριο όπου αναλύονται για τη χημική τους σύσταση με διάφορες συσκευές όπως φασματόμετρα. Τα δεδομένα μετατρέπονται ψηφιακά και στη συνέχεια αποστέλλονται στη Γη για περαιτέρω υπολογισμό και καταγραφή. Οι αστροναύτες χρησιμοποιούν το παρατηρητήριο με διάφορα ισχυρά τηλεσκόπια για την αστρονομία για να ερευνήσουν τα κύρια αστέρια, τους γαλαξίες και τους πλανήτες που παρατηρούνται καλύτερα από το φεγγάρι. Μετά από μια κουραστική μέρα στο φεγγάρι, επιστρέφουν στον καταυλισμό και επισκέπτονται το αγρόκτημα για να καλλιεργήσουν φυτά για το δείπνο. Λίγες ώρες μετά το δείπνο περνούν για χαλάρωση κάνοντας δραστηριότητες αναψυχής, όπως παίζοντας χαρτιά, γυμνάζοντας ή επικοινωνώντας με την οικογένεια.



← Όλα τα έργα