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: Pulpito 360

IES Viera y Clavijo  La Laguna    Ισπανία 17 έως 18 ετών

Εξωτερικός θεατής για 3d έργο

Περιγραφή του έργου

[42]

Περιγράψτε το έργο σας Moon Camp.

Το έργο μας θα αποτελείται βασικά από μια υπόγεια, εξαγωνική βάση, καθώς είναι μια πολύ συνηθισμένη δομή στη φύση και φέρνει ισορροπία στην ίδια τη βάση. Εξάλλου, προκειμένου να θρέψουμε τη βάση, έχουμε βρει δύο πρακτικούς και οικολογικούς τρόπους για την άντληση ενέργειας από τον ήλιο καθώς και από το νερό, η πρώτη μέθοδος αποτελείται από ηλιακούς συλλέκτες ενώ η δεύτερη παίρνει την ενέργεια από ένα υδραυλικό σύστημα εξαγωγής που βρίσκεται κοντά στη βάση, επιπλέον, έχουμε κατασκευάσει 4 εξαγωνικές μονάδες κοντά στη βάση που εκπληρώνουν διαφορετικές λειτουργίες αντίστοιχα- δύο από αυτές θα επιτύχουν την υδραυλική συντήρηση από τις υδροπονικές καλλιέργειες. Στις άλλες δύο θα υπάρχουν τα μηχανήματα που απαιτούνται για την πραγματοποίηση των χημικών διεργασιών που θα παράγουν οξυγόνο και θα ανακυκλώνουν το νερό.

Πού θέλετε να χτίσετε το Moon Camp σας;

Το πρώτο σχέδιο ήταν η δημιουργία του Moon Camp σε έναν κρατήρα 72 χιλιομέτρων με την ονομασία Sirsalis E, που βρίσκεται στο δυτικό τμήμα του φεγγαριού, συγκεκριμένα στις συντεταγμένες 8,1ºS, 56,5ºW. Υπάρχουν πολλοί κρατήρες με την ίδια ονοματολογία, αλλά αυτός επιλέχθηκε για λόγους μεγέθους. Ο κρατήρας αυτός έχει κατά προσέγγιση θερμοκρασία 120ºC στην επιφάνειά του- ωστόσο, στο κατώτερο τμήμα του, η θερμοκρασία μειώνεται στους -350ºC, δημιουργώντας ένα κενό περίπου 230ºC ενδιάμεσα. Αποφασίσαμε να χτίσουμε τη βάση μας εδώ λόγω του διαθέσιμου χώρου και λόγω της σχετικής εγγύτητάς του στους σεληνιακούς πόλους, που θα διευκολύνει τη διαδικασία εξαγωγής νερού και μεταφοράς του στη βάση.

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

Το Moon Camp θα χτιστεί με τη χρήση των απαιτούμενων τεχνικών, καθώς και των βασικών θεμελιωδών υλικών. Αρχικά, θα ανοίξουμε μια τρύπα στον επιλεγμένο κρατήρα, δημιουργώντας μια υπόγεια στοά στην οποία θα χτίσουμε τη βάση μας. Στη συνέχεια, θα κατασκευαστεί η ίδια η βάση, τοποθετώντας στη θέση της μεμονωμένα αρθρωτά κομμάτια που θα σχεδιαστούν για να κάνουν τη διαδικασία πιο απλή. Θα κατασκευάσουμε την εξωτερική ανάκτηση από αλουμίνιο, καθώς είναι ένα ελαφρύ, εύπλαστο υλικό που προστατεύει το εσωτερικό μέρος της βάσης από εξωτερικούς παράγοντες. Επίσης, η εξωτερική επιφάνεια θα είναι από τιτάνιο, καθώς πρόκειται για ένα σκληρό, ελαφρύ, θερμοανθεκτικό υλικό που έχει μεγάλη αντοχή στη διάβρωση. Επιπλέον, η εσωτερική ανάκτηση θα είναι από κεραμικές ίνες που προσδίδουν αμυντικές ιδιότητες που ενισχύουν την ασφάλεια της βάσης. Τέλος, στα παράθυρα θα τοποθετηθεί πυριτικό αργίλιο, λόγω της ανθεκτικότητάς του.

Νερό
Τρόφιμα
Ηλεκτρική ενέργεια
Air

Δεδομένης της παρουσίας παγωμένου νερού στους σεληνιακούς πόλους, που εντοπίστηκε το 2009 από τη NASA και εκτιμάται σε 600 εκατομμύρια τόνους, μπορούμε να προμηθεύσουμε αυτόν τον πόρο με την εξόρυξή του, που στη συνέχεια θα προσαρμοστεί για ανθρώπινη κατανάλωση. Θα μεταφερθεί στη βάση με εξειδικευμένα οχήματα, όπου θα υποστεί τις απαραίτητες χημικές διεργασίες.
Επιπλέον, η βάση θα διαθέτει σύστημα ανακύκλωσης νερού παρόμοιο με αυτό του ISS. Το σύστημα ανάκτησης νερού είναι εμπνευσμένο από τον μηχανισμό που επινόησε ο Paul Sabatier στις αρχές του εικοστού αιώνα. Το σύστημα παράγει νερό και μεθάνιο από διοξείδιο του άνθρακα και υδρογόνο.

Η πλειονότητα των τροφίμων θα παράγεται στη βάση- επομένως, δεν θα υπάρχει ανάγκη να λαμβάνουμε συνεχώς προμήθειες από τη Γη. Σε μια από τις μονάδες μας θα φυτέψουμε μια υδροπονική καλλιέργεια, με προσαρμοσμένο τεχνητό φωτισμό και μια μεγάλη ποικιλία λαχανικών που, εκτός από τροφή, θα παρέχουν και οξυγόνο. Από την άλλη πλευρά, προκειμένου να ληφθούν υπόψη οι προσωπικές προτιμήσεις των αστροναυτών και να γίνει η διαμονή τους όσο το δυνατόν πιο άνετη, θα μεταφερθούν από τον πλανήτη μας μεγάλες ποσότητες αφυδατωμένης τροφής (κρέας, μαλάκια, ψάρια και άλλες βάσεις της διατροφικής πυραμίδας).

Η ενέργεια θα παράγεται με δύο διαφορετικές μεθόδους. Η πρώτη θα είναι μια παραβολική γούρνα, ένας τύπος ηλιοθερμικού συλλέκτη. Η δεύτερη θα είναι ένας υδραυλικός στρόβιλος, ο οποίος αποτελείται από μια μεγάλη διαδικασία κατά την οποία εγκαθίσταται ένα απόθεμα νερού στην επιφάνεια του φεγγαριού. Η ουσία θα εξατμιστεί, στέλνοντας τον ατμό μέσω ενός σωλήνα στον οποίο θα τοποθετηθεί μια τουρμπίνα. Αυτός ο στρόβιλος θα περιστρέφεται, παράγοντας ενέργεια, και ο ατμός θα φτάνει σε ένα δεύτερο απόθεμα που θα τοποθετείται σε έναν σεληνιακό κρατήρα. Τώρα θα συμπυκνωθεί, και θα περάσει από έναν δεύτερο σωλήνα με τουρμπίνα, φτάνοντας στο πρώτο απόθεμα.

Ο αέρας στο σταθμό θα παράγεται μέσω του Συστήματος Παραγωγής Οξυγόνου (OGS), ενός συστήματος που σχεδιάστηκε από τη NASA το 2007, το οποίο χρησιμοποιεί ηλεκτρόλυση (μια χημική διαδικασία κατά την οποία διοχετεύεται ηλεκτρική ενέργεια από τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας του σταθμού) χρησιμοποιεί μέρος του ανακυκλωμένου νερού για την παραγωγή οξυγόνου. Το νερό στη συνέχεια διαιρείται σε Οξυγόνο (O2) και Υδρογόνο (H2), το πρώτο αποβάλλεται στο εσωτερικό της βάσης και το δεύτερο χρησιμοποιείται για την παραγωγή νερού (H2O) και μεθανίου (CH4), το οποίο αποβάλλεται στο διάστημα.

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 βάση μας θα βρίσκεται στο σεληνιακό υπέδαφος και θα προστατεύεται έτσι από τις συχνές μετεωρικές συγκρούσεις στην επιφάνεια της Σελήνης. Επιπλέον, όπως αναφέραμε προηγουμένως, οι τοίχοι της βάσης μας θα είναι καλυμμένοι με ένα στρώμα κεραμικών ινών, το οποίο είναι ένας θαυμάσιος ηλεκτρικός και θερμικός μονωτής για τις δραστικές μεταβολές της θερμοκρασίας. Από την άλλη πλευρά, για την προστασία των αστροναυτών από την κοσμική ακτινοβολία, θα χρησιμοποιήσουμε έναν καινοτόμο μηχανισμό που βασίζεται σε υπεραγώγιμους μαγνήτες διβοριδίου του μαγνησίου (MgB2), οι οποίοι είναι σε θέση να λειτουργούν άριστα σε υψηλές θερμοκρασίες. Αυτοί θα δημιουργήσουν ένα είδος τεχνητής μαγνητόσφαιρας γύρω από τον σταθμό, προσομοιώνοντας έναν μηχανισμό που αποτρέπει την έκθεση στην ακτινοβολία.

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

Αρχικά, το πλήρωμά μας θα αποτελείται από 8 μέλη που θα εκτελούν πολλές λειτουργίες κατά τη διάρκεια της ημέρας. Πρώτα απ' όλα, είναι απαραίτητο να ισχυριστούμε ότι όλοι αυτοί οι άνθρωποι θα εργάζονται σε πολύ υψηλό επίπεδο ικανότητας και θα πρέπει να γνωρίζουν πώς να διαχειρίζονται τον εαυτό τους κάτω από δύσκολες συνθήκες, καθώς και ότι θα πρέπει να έχουν γνώσεις πρώτων βοηθειών. Τούτων δοθέντων, το πλήρωμα θα αποτελείται από τουλάχιστον δύο επαγγελματίες αστροναύτες, δύο γιατρούς (προκειμένου να αποφευχθεί οποιοδήποτε σοβαρό τραύμα που θα προκληθεί είτε από τον χειρισμό των υλικών στο εσωτερικό της βάσης είτε από εξωτερικούς παράγοντες που δεν μπορούν να ελεγχθούν) και έναν ψυχίατρο, για ψυχικούς λόγους, όπως η πρόληψη κάθε είδους ψυχικής διαταραχής που προκαλείται υπό αυτές τις συνθήκες (για παράδειγμα κλειστοφοβία, άγχος ή άνοια). Επιπλέον, κάποιος που ειδικεύεται στη γυμναστική θα ήταν μια πολύ καλή επιλογή για να προστεθεί στο πλήρωμα, δεδομένου ότι πρέπει να ενισχύσουν τους μύες τους για να μην χάσουν μυϊκή μάζα λόγω της βαρύτητας και άλλων παραγόντων του διαστήματος. Εκτός αυτού, το άτομο αυτό θα είναι ο πρώτος υπεύθυνος για την προπόνηση καθώς και για τη διατροφή. Ομοίως, οι τεχνικοί, ιδίως οι ηλεκτρολόγοι και οι πληροφορικοί, θα έλυναν πολλά πραγματικά ζητήματα, όπως ένα λειτουργικό σύστημα ή ένα ηλεκτρικό σφάλμα στη βάση- ένας αντίστοιχα θα ταίριαζε απόλυτα στη βάση και θα άφηνε χώρο για άλλους για να καλύψει όλο το πλήρωμα. Εν κατακλείδι, θα χρειαζόταν ένα ζευγάρι φυσικών για τον υπολογισμό των αποστάσεων, για να γνωρίζουν περισσότερα για τους εξωτερικούς παράγοντες του διαστήματος και πώς να τους αποτρέψουν.

 

Δεύτερον, είναι επίσης απαραίτητο να καταρτιστεί ένα χρονοδιάγραμμα, στην πραγματικότητα, έχει οριστεί ένα δωμάτιο για την εκτέλεση αυτών των λειτουργιών, το οποίο είναι το κεντρικό, το χρονοδιάγραμμα ή το πρόγραμμα θα έχει ημερήσια μορφή- πρώτα, όλο το πλήρωμα θα σηκωθεί και θα πάρει πρωινό, στη συνέχεια, θα εργαστούν στα αντίστοιχα καθήκοντά τους (τα οποία περιλαμβάνουν τη συλλογή δειγμάτων από σεληνιακούς πόρους, καθώς και την ανάλυση των δεδομένων, τη διασφάλιση ότι όλα λειτουργούν μέσα στη βάση, κ.λπ.) κατά τη διάρκεια 6 ωρών με ένα μικρό διάλειμμα 30 λεπτών ενδιάμεσα. Αφού ολοκληρώσουν τις εργασίες τους, θα γευματίσουν. Στη συνέχεια, θα γυμναστούν για μιάμιση ώρα. Τέλος, το πλήρωμα θα απολαύσει τον ελεύθερο χρόνο που του αξίζει επί 3 ώρες με δραστηριότητες όπως η επικοινωνία με τις οικογένειές του, η παρακολούθηση τηλεοπτικών σειρών, η ακρόαση μουσικής κ.λπ. Τέλος, θα τελειώσουν τη ρουτίνα τους ξεκουραζόμενοι.



← Όλα τα έργα