Team: Moon Base

Κατηγορία: Κατηγορία: 2η θέση - Μη κράτη μέλη του ESA | 2η θέση - Μη κράτη μέλη του ESA | Qingpu Town, Σαγκάη - Κίνα |  Qingpu Senior High School

Περιγραφή του έργου

2.1.α. Πού θα τοποθετούσατε το καταφύγιό σας στην επιφάνεια της Σελήνης;
Κοντά στους σεληνιακούς πόλους

2.1.β. Εξηγήστε την επιλογή σας από την ερώτηση 2.1.
Αποφασίσαμε να χτίσουμε μια σεληνιακή βάση κοντά στην Ανταρκτική του φεγγαριού, όπου η Ανταρκτική του φεγγαριού φωτίζεται για 90% της ημέρας, γεγονός που την καθιστά την καλύτερη τοποθεσία για το φεγγάρι επί του παρόντος. Ένα άλλο πλεονέκτημα της σεληνιακής Ανταρκτικής είναι το κλίμα. Το φεγγάρι είναι ένα πολύ διαφορετικό μέρος από τη γη. Χρειάζεται σχεδόν ένας μήνας για να περιστραφεί το φεγγάρι. Στις περισσότερες περιοχές του φεγγαριού, κάθε νύχτα διαρκεί περίπου δύο εβδομάδες. Ωστόσο, ορισμένες περιοχές της σεληνιακής Ανταρκτικής είναι σχεδόν πάντα φωτισμένες, παρόμοιες με τις καλοκαιρινές συνθήκες της γήινης Αρκτικής. Αυτό σημαίνει ότι δεν υπάρχει σημαντική αλλαγή θερμοκρασίας σε αυτές τις περιοχές, οπότε οι ηλιακοί συλλέκτες που είναι τοποθετημένοι εκεί μπορούν να απορροφήσουν αρκετό ηλιακό φως για να τροφοδοτήσουν τη σεληνιακή βάση. Επιπλέον, ένας σημαντικός λόγος για τη δημιουργία σεληνιακών βάσεων και στους δύο πόλους του φεγγαριού είναι ότι μπορεί να υπάρχει νερό σε μόνιμες σκιές, οι οποίες μπορούν να αποτελέσουν πηγή νερού.

2.2.α. Πού θα κατασκευάζατε το καταφύγιο: στην επιφάνεια ή υπόγεια;
Υπόγεια

2.2.β. Εξηγήστε την επιλογή σας στην ερώτηση 2.2.
Αποφασίσαμε να χωρίσουμε τη βάση σε μόνιμη βάση και προσωρινή βάση. Η μόνιμη βάση είναι χτισμένη κάτω από τη σεληνιακή επιφάνεια και έχει είσοδο πάνω από τη σεληνιακή επιφάνεια. Θα χρησιμοποιηθεί ως χώρος για την είσοδο και την έξοδο των ερευνητών από τη βάση και την καθημερινή τους διαβίωση. Υπάρχουν τα ακόλουθα χαρακτηριστικά κάτω από τη σεληνιακή επιφάνεια: 1. Επηρεάζεται λιγότερο από την ακτινοβολία. 2. Η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ ημέρας και νύχτας είναι μικρή, γεγονός που είναι κατάλληλο για την ανθρώπινη και τη φυτική ζωή. 3. Η επιφάνεια του φεγγαριού είναι πιο σταθερή και τα υπόγεια κτίρια επηρεάζονται λιγότερο από τη βροχή μετεωριτών. Αυτά τα χαρακτηριστικά είναι πιο κατάλληλα για μακροχρόνια ανθρώπινη κατοίκηση.προσωρινή βάσηείναι μια προσωρινή βάση για τους ερευνητές που εξερευνούν το φεγγάρι. Αποφασίσαμε να την κατασκευάσουμε πάνω από τη σεληνιακή επιφάνεια προκειμένου να επιτύχουμε τον σκοπό της απλότητας.

3.1. Ποιο θα είναι το μέγεθος του Moon Camp σας;
Η βάση μας είναι περίπου 5 διώροφες βίλες, περίπου 2.000 τετραγωνικά μέτρα.

3.2.α. Πόσα άτομα θα φιλοξενήσει η κατασκήνωσή σας στο φεγγάρι;
3-4 αστροναύτες

3.2.β. Εξηγήστε την επιλογή σας στην ερώτηση 3.2.
Πιστεύουμε ότι η σεληνιακή μας βάση είναι κατάλληλη για 3-4 ερευνητικά ινστιτούτα. Αντιμέτωποι με το νέο περιβάλλον, χρειάζεται η αλληλεγγύη και η αμοιβαία βοήθεια πολλών ανθρώπων για να προσαρμοστούμε στο νέο περιβάλλον το συντομότερο δυνατό. Τρία έως τέσσερα άτομα είναι καλύτερα προσαρμοσμένα στη βαρετή ζωή στο φεγγάρι, διατηρώντας την ψυχική υγεία των ανθρώπων, ενώ δεν θα κάνουν τη σεληνιακή βάση πολύ γεμάτη.

3.3.α. Ποιους τοπικούς πόρους του Moon θα χρησιμοποιούσατε;
Πάγος νερού
Ρεγκόλιθος (σεληνιακό έδαφος)
Άλλα

3.3.β. Εξηγήστε την επιλογή σας στην ερώτηση 3.3.
Θα χρησιμοποιήσουμε τους ακόλουθους πόρους στο φεγγάρι 1. Πάγος νερού στη Σελήνη: Στις μόνιμες σκιές των πολικών περιοχών υπάρχει υδάτινος πάγος, από τον οποίο μπορούν να αντληθούν υδάτινοι πόροι. Εκτός από την κάλυψη των καθημερινών αναγκών των ερευνητών σε νερό, το νερό μπορεί να χρησιμοποιηθεί στον περιβαλλοντικό έλεγχο, στο σύστημα ασφάλισης ζωής και στο σύστημα θερμικού ελέγχου στο εσωτερικό της σεληνιακής βάσης. 2. Σεληνιακό έδαφος: Το άζωτο, το οξυγόνο, το διοξείδιο του άνθρακα και άλλα αέρια είναι τα κύρια συστατικά του γήινου αέρα και τα αέρια αυτά μπορούν να παραχθούν από το σεληνιακό έδαφος για να καλύψουν τις ανάγκες ζωής των ερευνητών. Επιπλέον, το υλικό του σεληνιακού εδάφους έχει τα χαρακτηριστικά της προστασίας από την ακτινοβολία, της θερμομόνωσης και της αντίστασης στις κρούσεις. Τα οικοδομικά υλικά που κατασκευάζονται με αυτό θα είναι ασφαλέστερα, σταθερά και ανθεκτικά. Επομένως, η εκμετάλλευση του σεληνιακού εδάφους και η επεξεργασία των δομικών υλικών αποτελούν το κλειδί για την κατασκευή της σεληνιακής βάσης. 3. Ήλιο-3: Λόγω της ανάγκης για παραγωγικές δραστηριότητες στο φεγγάρι παρόμοιες με εκείνες στη Γη, όπως η εξόρυξη ορυκτών, η εξόρυξη και η διύλιση, πρέπει να καταναλώνεται κάποια ενέργεια, το ήλιο-3 στο φεγγάρι είναι η καλύτερη επιλογή. Το ήλιο-3 είναι ένα μακροπρόθεσμο, καθαρό, ασφαλές και φθηνό ελεγχόμενο καύσιμο πυρηνικής σύντηξης για τους ανθρώπους στο μέλλον. Άλλα υποπροϊόντα (όπως υδρογόνο, άζωτο, διοξείδιο του άνθρακα κ.λπ.) θα αποτελέσουν επίσης σημαντικό πόρο για το σύστημα υποστήριξης της ζωής της σεληνιακής βάσης. Επιπλέον, το ήλιο-3 είναι ένα απολύτως καθαρό καύσιμο. Οι αντιδράσεις πυρηνικής σύντηξης με το ισότοπο δευτέριο του υδρογόνου μπορούν να παράγουν τεράστια ηλεκτρική ενέργεια, αλλά δεν παράγονται ραδιενεργά απόβλητα κατά τη διαδικασία της αντίδρασης. Επειδή δεν υπάρχουν νετρόνια στον θερμοπυρηνικό αντιδραστήρα που χρησιμοποιεί ήλιο-3, θα παράγει μόνο πρωτόνια χωρίς ραδιενέργεια, οπότε όταν χρησιμοποιείται το ήλιο-3 ως πηγή ενέργειας, δεν θα παράγει ακτινοβολία και δεν θα προκαλέσει βλάβη στο περιβάλλον. 4. Σεληνιακά ορυκτά: Σχετικές μελέτες έχουν δείξει ότι στο σεληνιακό έδαφος βρέθηκε καθαρός βωξίτης, γεγονός που δείχνει ότι ο μολυβδαινίτης υπήρχε στο φεγγάρι και όχι ότι μεταφέρθηκε στο φεγγάρι από δομικά υλικά και λιπαντικά διαστημοπλοίων. Για πρώτη φορά, Ρώσοι ερευνητές ανακάλυψαν ορυκτά θείου-καδμίου στο σεληνιακό έδαφος, τα οποία αποτελούνται από κάδμιο, ψευδάργυρο, σίδηρο, μαγγάνιο και θείο. Βρήκαν επίσης σουλφίδιο χρυσού που περιέχει προσμίξεις χαλκού στο σεληνιακό έδαφος και ιωδιούχο ρόδιο που δεν υπάρχει στη Γη, αλλά δεν βρήκαν πλατίνα και παλλάδιο στο σεληνιακό έδαφος, όπως αναφέρθηκε προηγουμένως. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή και επισκευή οργάνων

3.4. Εξηγήστε πώς σκοπεύετε να κατασκευάσετε το έργο σας στη Σελήνη. Θα πρέπει να συμπεριλάβετε πληροφορίες σχετικά με τα υλικά και τις τεχνικές κατασκευής που σκοπεύετε να χρησιμοποιήσετε. Επισημάνετε τα μοναδικά χαρακτηριστικά του σχεδίου σας.
Τα υλικά μας είναι κυρίως σεληνιακό χώμα, γυαλί και φυτικές ίνες. Το σεληνιακό χώμα μπορεί να συλλεχθεί απευθείας στο φεγγάρι και να εκτυπωθεί με τρισδιάστατο εκτυπωτή για την κατασκευή κτιρίων στήριξης. Το σεληνιακό χώμα περιέχει μια ορισμένη ποσότητα πυριτίου που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή γυαλιού, και οι φυτικές ίνες προστίθενται σε αυτό για την κατασκευή υψηλής αντοχής σκληρυμένου γυαλιού ή ματ γυαλιού, το οποίο είναι το κύριο σώμα ορισμένων τοίχων. οι φυτικές ίνες σχετίζονται κυρίως με τα στελέχη και τα φύλλα των φυτών στους βοτανικούς κήπους. μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή δομής θέρμανσης για τη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας θέρμανσης. οι φυτικές ίνες μπορούν να συμπιεστούν για την κατασκευή δαπέδων, να αυξήσουν την τριβή στο εξωτερικό των τοίχων και να τοποθετήσουν περιττές μελανιές.

3.5. Περιγράψτε και εξηγήστε το σχεδιασμό της εισόδου της κατασκήνωσης σας στο φεγγάρι.
Οι πόρτες μας ανοίγουν εναλλάξ σε δύο επίπεδα. Όταν οι αστροναύτες πλησιάζουν, η εξωτερική πόρτα ανοίγει ενώ η εσωτερική πόρτα κλείνει. Όταν εισέρχονται, η εξωτερική πόρτα κλείνει ενώ η εσωτερική πόρτα ανοίγει. Με τον τρόπο αυτό μπορεί να αποφευχθεί η περιττή είσοδος σκόνης στο δωμάτιο. Κάθε πόρτα υιοθετεί σχεδιασμό κλείστρου, ο οποίος μειώνει την κατάληψη χώρου, διευκολύνει το άνοιγμα και εξοικονομεί υλικά.

3.6. Εξηγήστε πώς η κατασκήνωση στη Σελήνη παρέχει προστασία στους αστροναύτες.
Υπάρχει λιγότερη ακτινοβολία κάτω από τη σεληνιακή επιφάνεια και μικρότερη διαφορά θερμοκρασίας. Ταυτόχρονα, υπάρχουν ισχυρά πετρώματα στη σεληνιακή επιφάνεια ως προστασία από τη βροχή μετεωριτών.

3.7. Περιγράψτε τη θέση και τις ρυθμίσεις των χώρων ύπνου και εργασίας.
Ο χώρος ύπνου βρίσκεται στη μέση του στρατοπέδου, υπάρχουν κυρίως δύο, το καθένα με διπλά κρεβάτια και μια σειρά από εγκαταστάσεις επαναφόρτισης. Λόγω του υψηλού συντελεστή ασφαλείας στην κεντρική περιοχή, είναι βολικό να διαφύγετε ή να μεταβείτε στον τόπο του ατυχήματος μετά από έκτακτες καταστάσεις. Ο χώρος εργασίας βρίσκεται κοντά στην πόρτα, οπότε είναι εύκολη η πρόσβαση και η συλλογή δεδομένων δείγματος. Στην περιοχή εργασίας υπάρχουν ρομπότ που βοηθούν την εργασία, εξοπλισμένα με διάφορα προηγμένα όργανα, ώστε να μειωθεί η περιττή σπατάλη χρόνου.

4.1. Περιγράψτε ποια θα είναι η πηγή ενέργειας για το καταφύγιο. 
1. Το ήλιο-3 είναι ένα ισότοπο ηλίου με δύο πρωτόνια και ένα νετρόνιο. Θεωρείται το "ιδανικό καύσιμο για θερμοπυρηνική αντίδραση". Σήμερα, τα πυρηνικά εργοστάσια χρησιμοποιούν την αντίδραση ""σχάσης"" για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, η οποία συχνά παράγει ραδιενεργά απόβλητα και μολύνει το περιβάλλον. Ακόμη και η μέθοδος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από αντιδραστήρες ""θερμοπυρηνικής σύντηξης"" ισοτόπων υδρογόνου, η οποία μελετάται εντατικά, μπορεί να παράγει ακτινοβολία νετρονίων και να επιφέρει περιβαλλοντικούς κινδύνους. Αν όμως χρησιμοποιηθεί ένας θερμοπυρηνικός αντιδραστήρας ηλίου, δεν θα παράγει ακτινοβολία νετρονίων, οπότε είναι ένα καθαρό, ασφαλές, εύκολο στον έλεγχο και αποτελεσματικό πυρηνικό καύσιμο. 2. Ηλιακή ενέργεια Στο φεγγάρι υπάρχουν άφθονοι πόροι ηλιακής ενέργειας. Οι ηλιακοί συλλέκτες και άλλοι ηλιακοί συλλέκτες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη συλλογή ηλιακής ενέργειας. 3. Θερμική ενέργεια που παράγεται από υδρογόνο που παράγεται από ηλεκτρολυτικό νερό

4.2. Περιγράψτε από πού θα προέρχεται το νερό. 
Πάγος νερού υπάρχει στις μόνιμες σκιές της Σελήνης στην Ανταρκτική και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καθημερινό νερό για τις σεληνιακές κατασκηνώσεις

4.3. Περιγράψτε ποια θα είναι η πηγή τροφής.
Στον σεληνιακό καταυλισμό υπάρχουν λαχανόκηποι, οι οποίοι θα αποτελέσουν την καθημερινή πηγή τροφής για τους κατοίκους του καταυλισμού.

5.1. Τι θα θέλατε να μελετήσετε στη Σελήνη;
Μετά τη μακροχρόνια παραμονή, πρέπει να εξερευνήσουμε το φεγγάρι. Θα πάρω μια προκαταρκτική απόφαση για να μελετήσω τα εξής. Η γεωλογική δομή της Σελήνης Πώς να οικοδομήσουμε μια σεληνιακή πόλη κατάλληλη για τη ζωή περισσότερων ανθρώπων Πώς να πολλαπλασιαστούμε στη Σελήνη Να εξερευνήσουμε και να εκμεταλλευτούμε τους σεληνιακούς πόρους.

Τα έργα δημιουργούνται από τις ομάδες και αναλαμβάνουν την πλήρη ευθύνη του κοινού περιεχομένου.