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: Εστία

"Tudor Vianu" Εθνικό Λύκειο Πληροφορικής  Βουκουρέστι    Ρουμανία 15 έως 16 ετών

Εξωτερικός θεατής για 3d έργο

Περιγραφή του έργου

[42]

Περιγράψτε το έργο σας Moon Camp.

Οι άνθρωποι είναι, και ήταν πάντα, εξερευνητές. Στόχος μας είναι να δημιουργήσουμε ένα ερευνητικό στρατόπεδο στο φεγγάρι για να διευρύνουμε τις γνώσεις μας σχετικά με τα χαρακτηριστικά του και τις δυνατότητες περαιτέρω ανάπτυξής του. Σε πρώτη φάση, το καταφύγιό μας θα φιλοξενήσει 4-5 αστροναύτες. Θα κατασκευάσουμε 4 ενότητες, κατασκευασμένες τόσο υπόγεια όσο και στην επιφάνεια, η καθεμία σχεδιασμένη με μια είσοδο αεροφράκτη και συνδεδεμένες μεταξύ τους μέσω σηράγγων. Το κέντρο ελέγχου θα συντονίζει όλα τα συστήματα υποστήριξης της ζωής. Η μονάδα διαβίωσης, θα έχει τις κρεβατοκάμαρες, το γυμναστήριο και τα σαλόνια. Στον ερευνητικό χώρο θα διεξάγονται πειράματα. Ο σταθμός επεξεργασίας εδάφους και νερού θα εξάγει ουσίες από τον ρεγολίθ και θα καθαρίζει τον πάγο του νερού. Στην ξεχωριστή μονάδα θα παράγουμε πυρηνική ενέργεια. Στο κέντρο, θα υπάρχει ένα θερμοκήπιο, για την καλλιέργεια των καλλιεργειών μας. Ολόκληρη η βάση θα καλύπτεται από μια οροφή με ηλιακά πάνελ, η οποία θα λειτουργεί και ως ασπίδα.

Πού θέλετε να χτίσετε το Moon Camp σας;

Σκοπεύουμε να χτίσουμε τον σεληνιακό καταυλισμό μας κοντά στους σεληνιακούς πόλους. Αφού αναλύσαμε όλες τις πιθανές τοποθεσίες για τη βάση μας: σήραγγες λάβας, πόλους, ισημερινές περιοχές, κρατήρες, καταλήξαμε στο συμπέρασμα ότι οι πολικές περιοχές είναι η πιο ευνοϊκή επιλογή. Υπάρχουν ενδείξεις ότι μπορούμε να βρούμε άφθονο υδάτινο πάγο παγιδευμένο κοντά στην επιφάνεια του φεγγαριού στις σκιερές περιοχές κοντά στους πόλους. Αυτό θα ήταν όχι μόνο μια βιώσιμη πηγή νερού, αλλά και μια πολύ σημαντική ερευνητική ευκαιρία. Επιπλέον, οι πόλοι έχουν σχεδόν μόνιμο ηλιακό φως, το οποίο μπορεί να μετατραπεί σε ενέργεια χρησιμοποιώντας τους ηλιακούς συλλέκτες μας και να χρησιμοποιηθεί για την καλλιέργεια των καλλιεργειών μας. Επιπλέον, ενώ η θερμοκρασία της επιφάνειας του φεγγαριού κυμαίνεται από 123℃ έως -233℃, στους πόλους κυμαίνεται μόνο μεταξύ 0℃ έως -50℃. Αυτό το μικρότερο εύρος οδηγεί σε έναν πιο εφικτό τρόπο διατήρησης του τόπου κατοικήσιμου.

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

Η σεληνιακή κατασκήνωση θα έχει τέσσερις μονάδες που θα συνδέονται μεταξύ τους μέσω σηράγγων και ένα θερμοκήπιο στο κέντρο. Η εγκατάσταση θα είναι τόσο υπόγεια όσο και επιφανειακή, οπότε θα ξεκινήσουμε με το σκάψιμο του εδάφους χρησιμοποιώντας έναν εκσκαφέα. Εκεί, θα μπορέσουμε να κατασκευάσουμε τους υπόγειους τοίχους, με τρισδιάστατη εκτύπωση του σεληνιακού εδάφους που έχει ήδη εξαχθεί. Δεδομένου ότι η μεταφορά υλικών από τη γη είναι δαπανηρή και αναποτελεσματική, μπορούμε να μεταφέρουμε μόνο μικρές ποσότητες ελαφρών υλικών. Θα χρησιμοποιήσουμε κράματα αλουμινίου για να αυξήσουμε την αντοχή της κατασκευής. Η οροφή του θερμοκηπίου θα είναι κατασκευασμένη από σκληρυμένο γυαλί, ώστε να χρησιμοποιείται το ηλιακό φως για τη γεωργία αλλά και να παρέχει θωράκιση. Ολόκληρη η κατασκευή θα έχει μια "οροφή" από ηλιακούς συλλέκτες. Επειδή όμως χρειαζόμαστε προστασία από τις δύσκολες συνθήκες του φεγγαριού, θα κενώσουμε πολλά στρώματα πολυαιθυλενίου και carbon kevlar, με αποτέλεσμα να έχουμε μια ασπίδα πάχους 50 εκατοστών.

Νερό
Τρόφιμα
Ηλεκτρική ενέργεια
Air

Η παροχή νερού είναι μια από τις πιο σημαντικές πτυχές της σεληνιακής κατασκήνωσής μας, δεδομένου ότι είναι απαραίτητη για τη ζωή των ανθρώπων. Φυσικά, στην αρχική φάση θα φέρουμε νερό από τη γη. Θα χρησιμοποιήσουμε συστήματα ανακύκλωσης παρόμοια με αυτά του ISS για να διασφαλίσουμε ότι θα χάσουμε όσο το δυνατόν λιγότερο νερό. Δεδομένης της γειτνίασής μας με τους πόλους, θα ανασκάψουμε τα αποθέματα πάγου του φεγγαριού χρησιμοποιώντας θερμαινόμενα τρυπάνια. Ο πάγος που θα συλλεχθεί θα λιώσει, θα φιλτραριστεί και θα υποστεί χημική επεξεργασία προκειμένου να μετατραπεί σε πόσιμο και χρησιμοποιήσιμο νερό για διάφορες δραστηριότητες (πλύσιμο, γεωργία, ντους).

Τα φυτά μπορούν να αναπτυχθούν με επιτυχία στο διάστημα μόνο σε ελεγχόμενο περιβάλλον, χρησιμοποιώντας συγκεκριμένες τεχνικές. Η πιο αποτελεσματική τεχνική είναι η υδροπονία. Σε σύγκριση με τη συμβατική καλλιέργεια, η παραγωγή είναι 4 φορές υψηλότερη. Πραγματοποιήσαμε τη δική μας έρευνα και βρήκαμε παρόμοια αποτελέσματα. Η μονάδα θα αποτελείται από συγχωνευμένα μίνι-υδροπεριβάλλοντα για ευκολότερη πρόσβαση από τους αστροναύτες. Έτσι, αν εμφανιστεί οποιοδήποτε πρόβλημα, θα εντοπίζεται και θα επιλύεται γρήγορα. Η ακτινοβολία κόκκινου φωτός, που παρέχεται τεχνητά από τα φώτα led, προάγει την ανάπτυξη των φυτών, ωστόσο το φυσικό φως είναι πάντα η βέλτιστη επιλογή. Ο σχεδιασμός μας διατηρεί την ενέργεια που απαιτείται για πολλές άλλες εργασίες, αφήνοντας το φυσικό φως στο θερμοκήπιο.

Η κύρια πηγή ενέργειας θα είναι η ηλιακή ενέργεια. Το σχεδόν μόνιμο ηλιακό φως στους πόλους καθιστά τους ηλιακούς συλλέκτες αποδοτικούς, καλύπτοντας το μεγαλύτερο μέρος της κατανάλωσης ενέργειας. Η οροφή της κατασκήνωσης θα καλυφθεί με ηλιακούς συλλέκτες, μεγιστοποιώντας την επιφάνεια και μειώνοντας το κόστος. Η αφθονία του He-3 στην επιφάνεια του φεγγαριού, καθιστά την πυρηνική ενέργεια μια καλή πηγή επιπλέον ενέργειας. Σχεδιάζουμε να εξορύξουμε He-3 από το σεληνιακό έδαφος χρησιμοποιώντας ρομπότ. Ένας αντιδραστήρας σύντηξης θα μπορούσε να γίνει μια σχετικά καθαρή και ασφαλής πηγή ενέργειας, χωρίς να παράγει επικίνδυνα απόβλητα ή ραδιενέργεια, όπως κάνει η σημερινή τεχνική της σχάσης.

Η παροχή οξυγόνου και η διατήρηση της σταθερής σύνθεσης του αέρα στο εσωτερικό της βάσης είναι μια σημαντική απαίτηση. Το οξυγόνο που παράγεται από τα φυτά μέσω της φωτοσύνθεσης μεταφέρεται με σωλήνες σε όλες τις μονάδες του στρατοπέδου και στη συνέχεια απελευθερώνεται μέσω του συστήματος κλιματισμού. Το διοξείδιο του άνθρακα που εκπνέεται από την αναπνοή μας θα συλλέγεται και θα οδηγείται στο θερμοκήπιο προκειμένου να χρησιμοποιηθεί στη φωτοσύνθεση. Ο ρυθμός παραγωγής οξυγόνου μπορεί να ενισχυθεί με τη συγκομιδή φυκιών όπως η σπιρουλίνα, που χρειάζονται μόνο 8m2 για να εξασφαλίσουν την ημερήσια πρόσληψη οξυγόνου για ένα άτομο, ενώ αποτελούν επίσης μια εξαιρετική πηγή τροφής.

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.

Λόγω της έλλειψης ατμόσφαιρας στο φεγγάρι, ο καταυλισμός μας είναι εκτεθειμένος σε διάφορες απειλές. Τα τρία πιο σημαντικά ζητήματα που αντιμετωπίζουμε και πρέπει να λάβουμε υπόψη μας είναι: οι διαφορετικές θερμοκρασίες, η επικίνδυνη ηλιακή ακτινοβολία και οι βροχές μετεωριτών. Με την τοποθέτηση της βάσης μας στους σεληνιακούς πόλους ελαχιστοποιούμε τη διαφορά μεταξύ των ακραίων θερμοκρασιών, και δεδομένου ότι το μεγαλύτερο μέρος της κατασκήνωσης βρίσκεται υπόγεια, η θερμοκρασία θα διατηρείται σταθερή. Το υπόγειο τμήμα της εγκατάστασης είναι επίσης ασφαλές από την ακτινοβολία και τις βροχές μετεωριτών, επομένως όλα τα βασικά συστήματα θα βρίσκονται κάτω από την επιφάνεια της σελήνης και σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης, οι αστροναύτες θα μπορούν να διεξάγουν μια κανονική δραστηριότητα παραμένοντας κάτω από το φεγγάρι. Η οροφή των ηλιακών συλλεκτών θα έχει επίσης μια ασπίδα κατασκευασμένη από πολλά στρώματα πολυαιθυλενίου και carbon Kevlar. Τα στρώματα αυτά θα κενωθούν μεταξύ τους, μια τέτοια ασπίδα πάχους 50 εκατοστών που θα παρέχει προστασία από την ηλιακή ακτινοβολία και τους μετεωρίτες.

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

"Αυτό είναι ένα μικρό βήμα για τον άνθρωπο, ένα γιγάντιο άλμα για την ανθρωπότητα" είναι η διάσημη φράση που είπε ο Νιλ Άρμστρονγκ, ο πρώτος άνθρωπος που πάτησε ποτέ το πόδι του στο φεγγάρι. Φανταστείτε λοιπόν, πώς θα επηρέαζε την ανθρωπότητα ένας άνθρωπος που θα ζούσε στο φεγγάρι. Είναι αυτονόητο ότι αυτό θα είναι το επόμενο σημαντικό βήμα για την εξερεύνηση του διαστήματος.

Το πρωί, αφού ολοκληρώσουν τη βασική διαδικασία υγιεινής τους, οι αστροναύτες θα φάνε το πρώτο γεύμα της ημέρας, το οποίο αποτελείται κυρίως από τρόφιμα με υψηλό δείκτη ενέργειας που μπορούν να τους τροφοδοτήσουν καθ' όλη τη διάρκεια της ημέρας. Η επόμενη δραστηριότητα θα είναι η κηπουρική, καθώς η γεωργία θα είναι η μόνη πηγή τροφής για την αποικία. Δεν θα χρειαστεί να κάνουν πολλή σωματική εργασία, καθώς η "Μονάδα Γεωργίας" αποτελείται από αυτοματοποιημένα υδροπονικά περιβάλλοντα.

Το πλήρωμα των αστροναυτών δεν θα χωριστεί σε ομάδες, καθώς έρευνες έχουν δείξει ότι η διάσπαση μιας μικρής ομάδας όπως η δική μας σε ομάδες εμποδίζει τις κοινωνικές σχέσεις που είναι πολύ απαραίτητες για τη σωστή συμβίωση.

Η επόμενη δραστηριότητα στο πρόγραμμα των αστροναυτών μας θα είναι η διεξαγωγή έρευνας σε ήδη συλλεχθέντα δείγματα για μερικές ώρες στην "Ερευνητική Ενότητα". Στη συνέχεια, είναι ώρα για μεσημεριανό γεύμα και σωματική άσκηση. Καθώς η βαρύτητα στο φεγγάρι είναι πολύ χαμηλότερη από τη βαρύτητα στη Γη, οι μύες ατροφούν με ταχύτερο ρυθμό, οπότε η επαρκής ποσότητα καθημερινής άσκησης θα είναι απαραίτητη.

Μετά από μια ώρα ανάπαυσης, οι αστροναύτες θα προχωρήσουν στο επόμενο μέρος της ημέρας τους: Εξερεύνηση της Σελήνης. Φορώντας τις διαστημικές τους στολές, οι αστροναύτες μας θα ξεκινήσουν το καθημερινό τους ταξίδι μέσα από τους κρατήρες της Σελήνης συλλέγοντας δείγματα για μελλοντική έρευνα, αναζητώντας τα καλύτερα σημεία για την επέκταση της νέας αποικίας. Όταν επιστρέψουν στη βάση, τα δείγματα θα αποθηκευτούν στις ερευνητικές εγκαταστάσεις, περιμένοντας να επεξεργαστούν την επόμενη μέρα. Μετά από μια κουραστική ημέρα γεμάτη δραστηριότητες, οι αστροναύτες μας θα ξεκουραστούν και θα φάνε το τελευταίο γεύμα της ημέρας, έχοντας ελεύθερο χρόνο για τις δραστηριότητες που επιθυμούν.

Τώρα, ήρθε η ώρα τόσο οι αστροναύτες όσο και το πλήρωμα στην πατρίδα να κοιμηθούν λίγο, γιατί, τελικά, κάνουν μικρά βήματα, ώστε η ανθρωπότητα να κάνει ένα τεράστιο άλμα.



← Όλα τα έργα