Pathfinders | Ανίχνευση κατάλληλων συνθηκών για εποικισμό στον πλανήτη Άρη

Pathfinders | Ανίχνευση κατάλληλων συνθηκών για εποικισμό στον πλανήτη Άρη

Ως γνωστόν υπάρχει ως προοπτική ο εποικισμός στον πλανήτη Άρη και έχουν γίνει πολλές μελέτες πάνω στο θέμα αυτό παρόλο που οι δυσκολίες είναι αρκετές. Θεωρούμε ότι στο κοντινό μέλλον θα πραγματοποιηθούν ποικίλες παρεμβάσεις από τον άνθρωπο όπως είναι η μαγνητική ασπίδα, η αύξηση της μάζας του πλανήτη κ.α. ώστε οι συνθήκες στον πλανήτη να γίνουν φιλικές προς τον άνθρωπο. Το πρόβλημα που προκύπτει σ’ αυτήν την περίπτωση είναι η διερεύνηση της αποτελεσματικότητας των παρεμβάσεων. Δημιουργήθηκε ατμόσφαιρα στον πλανήτη; Υπάρχει νερό σε στερεά ή υγρή μορφή; Αυξήθηκε η βαρύτητα; Βελτιώθηκαν οι καιρικές συνθήκες; Το project έχει ως στόχο την επίλυση του παραπάνω προβλήματος με την ανίχνευση κατάλληλων για εποικισμό συνθηκών ως αποτέλεσμα των ανθρώπινων παρεμβάσεων και χρονικά τοποθετείται στο ξημέρωμα μίας μέρας του έτους 2040.

Το project μας αποτελείται από ένα διαστημικό όχημα (το “MER 34100” που το σχέδιό του είναι εμπνευσμένο από τα MERs Spirit και Opportunity) και μία μη επανδρωμένη διαστημική βάση (την “Chalkis”). Το MER 34100 ακολουθεί μία συγκεκριμένη διαδρομή που αποτελείται από μία μαύρη γραμμή χρησιμοποιώντας την τεχνική “line follow”. Ξεκινάει από ένα σημείο του πλανήτη και καταλήγει στην Chalkis. Κατά τη διάρκεια της διαδρομής έχει ως στόχο την εύρεση ενδείξεων ύπαρξης παγωμένου νερού καθώς και τον εντοπισμό των συντεταγμένων του συγκεκριμένου σημείου εφόσον αυτό βρεθεί. Στην κατάληξη της διαδρομής το MER 34100 αντιλαμβάνεται την προσέγγιση στη Chalkis και διενεργεί ένα πείραμα όπου μετριέται η επιτάχυνση βαρύτητας του Άρη, συγκρίνεται με αυτήν της Γης και αναλόγως προκύπτει αν είναι στα επιθυμητά επίπεδα ή όχι. Επιπλέον η Chalkis είναι εξοπλισμένη με ανεμόμετρο και εφόσον ανιχνευτεί ανεμοθύελλα το MER 34100 ακινητοποιείται και παραμένει σε στάση μέχρι τη λήξη της ανεμοθύελλας με σκοπό την προστασία του από αυτές τις δυσμενείς καιρικές συνθήκες. Τέλος η Chalkis είναι εφοδιασμένη με κινούμενους φωτοβολταϊκούς συλλέκτες που ακολουθούν την πορεία του ήλιου και τα οποία οριζοντιώνονται κατά την διάρκεια της νύχτας αλλά και μίας ενδεχόμενης ανεμοθύελλας.

Όνομα ομάδας Pathfinders
Σχολείο Υλοποίησης Ανεξάρτητη Ομάδα
Καθηγητής Ευστράτιος Περουτσέας

Διάρκεια (σε διδακτικές ώρες): 10

Δυσκολία (υλοποίησης κατασκευαστικά) (1-5): 5

Δυσκολία (υλοποίησης προγραμματιστικά) (1-5): 5

Απαιτήσεις εξοπλισμού: WeDo και έξτρα τουβλάκια, άξονες, γρανάζια

Ως γνωστόν υπάρχει ως προοπτική ο εποικισμός στον πλανήτη Άρη και έχουν γίνει πολλές μελέτες πάνω στο θέμα αυτό παρόλο που οι δυσκολίες είναι αρκετές. Θεωρούμε ότι στο κοντινό μέλλον θα πραγματοποιηθούν ποικίλες παρεμβάσεις από τον άνθρωπο όπως είναι η μαγνητική ασπίδα, η αύξηση της μάζας του πλανήτη κ.α. ώστε οι συνθήκες στον πλανήτη να γίνουν φιλικές προς τον άνθρωπο. Το πρόβλημα που προκύπτει σ’ αυτήν την περίπτωση είναι η διερεύνηση της αποτελεσματικότητας των παρεμβάσεων. Δημιουργήθηκε ατμόσφαιρα στον πλανήτη; Υπάρχει νερό σε στερεά ή υγρή μορφή; Αυξήθηκε η βαρύτητα; Βελτιώθηκαν οι καιρικές συνθήκες; Το project έχει ως στόχο την επίλυση του παραπάνω προβλήματος με την ανίχνευση κατάλληλων για εποικισμό συνθηκών ως αποτέλεσμα των ανθρώπινων παρεμβάσεων και χρονικά τοποθετείται στο ξημέρωμα μίας μέρας του έτους 2040.

Το project μας αποτελείται από ένα διαστημικό όχημα (το “MER 34100” που το σχέδιό του είναι εμπνευσμένο από τα MERs Spirit και Opportunity) και μία μη επανδρωμένη διαστημική βάση (την “Chalkis”). Το MER 34100 ακολουθεί μία συγκεκριμένη διαδρομή που αποτελείται από μία μαύρη γραμμή χρησιμοποιώντας την τεχνική “line follow”. Ξεκινάει από ένα σημείο του πλανήτη και καταλήγει στην Chalkis. Κατά τη διάρκεια της διαδρομής έχει ως στόχο την εύρεση ενδείξεων ύπαρξης παγωμένου νερού καθώς και τον εντοπισμό των συντεταγμένων του συγκεκριμένου σημείου εφόσον αυτό βρεθεί. Στην κατάληξη της διαδρομής το MER 34100 αντιλαμβάνεται την προσέγγιση στη Chalkis και διενεργεί ένα πείραμα όπου μετριέται η επιτάχυνση βαρύτητας του Άρη, συγκρίνεται με αυτήν της Γης και αναλόγως προκύπτει αν είναι στα επιθυμητά επίπεδα ή όχι. Επιπλέον η Chalkis είναι εξοπλισμένη με ανεμόμετρο και εφόσον ανιχνευτεί ανεμοθύελλα το MER 34100 ακινητοποιείται και παραμένει σε στάση μέχρι τη λήξη της ανεμοθύελλας με σκοπό την προστασία του από αυτές τις δυσμενείς καιρικές συνθήκες. Τέλος η Chalkis είναι εφοδιασμένη με κινούμενους φωτοβολταϊκούς συλλέκτες που ακολουθούν την πορεία του ήλιου και τα οποία οριζοντιώνονται κατά την διάρκεια της νύχτας αλλά και μίας ενδεχόμενης ανεμοθύελλας.

Το πρόβλημα που επιλύουμε με το συγκεκριμένο έργο είναι η διερεύνηση της αποτελεσματικότητας των παρεμβάσεων.

Συγκεκριμένα ελέγχει αν δημιουργήθηκε ατμόσφαιρα στον πλανητη, αν υπάρχει νερό, σε στερεά ή σε υγρή μορφή αν αυξήθηκε η βαρύτητα και αν βελτιώθηκαν οι καιρικές συνθήκες.

Να κατασκευαστεί κατάλληλο όχημα που σε ακολουθεί μία προκαθορισμένη διαδρομή και θα ανιχνεύει εάν στην πορεία αυτή υπάρχει νερό και θα στέλνει συντεταγμένες στο κέντρο ελέγχου.

Επίσης να κατασκευαστεί το κέντρο ελέγχου όπου θα ελέγχει για ακραία καιρικά φαινόμενα και θα προστατεύει αυτόματα τους ηλιακούς συλλέκτες καθώς και το όχημα ανίχνευσης με την ακινητοποίηση του.

Στο τέλος στο κέντρο ελέγχου αξιολογεί τα δεδομένα που έχουν συλλεχθεί θα αποφασίζει και θα ενημερώνει για το αν πληρούνται οι κατάλληλες συνθήκες για τον εποικισμό.

Το παρόν project ενδείκνυται ως παράδειγμα:

  • συγχρονισμού των σεναρίων σε διαφορετικές καταστάσεις του πρώτου αντικειμένου με τη βοήθεια της μεταβλητής «Σήμα Τέλους».
  • διαχωρισμού των αρμοδιοτήτων αφού σε ένα αντικείμενο βρίσκονται οι κώδικες που υλοποιούν τους αυτοματισμούς ενώ τα υπόλοιπα αντικείμενα και οι κώδικές τους χρησιμοποιούνται στην προσομοίωση του αυτοματισμού στον υπολογιστή.
  • σειριακού προγραμματισμού των κωδίκων (με τη χρήση της «μετάδωσε και περίμενε») που αναφέρονται στο ίδιο αντικείμενο.
  • παράλληλου προγραμματισμού των κωδίκων που βρίσκονται στην ίδια κατάσταση και εξυπηρετούν τις προσομοιώσεις των αυτοματισμών.
  • χρήσης πληθώρας μεταβλητών, σωστά ονοματοδοτούμενων (με τεχνική camelCase), και χρησιμοποιούμενων με κατάλληλο τρόπο.
  • χρήσης των μεταβλητών σε ρόλο μετρητή σημαίας όσον αφορά την αναπαράσταση των δεδομένων
  • συνδυασμών τιμών και μεταβλητών στη σύνθεση ενημερώσεων προς το χρήστη (πες…).
  • τρόπου χειρισμού αλφαριθμητικού τύπου μεταβλητών (η τιμή «απόσταση») σε συνδυασμό με αριθμητικού τύπου μεταβλητές (ΤετμημένεςΧ) για την παραγωγή τιμής που θα φυλαχτεί στην αλφαριθμητικού τύπου μεταβλητή «ΌνομαΉχουΑπόστασης».
  • αναγνωσιμότητας του προγράμματος στο οποίο οι μεταβλητές, τα αντικείμενα και τα μηνύματα έχουν κατάλληλες ονομασίες.
  • χρήσης απλών και πολλαπλώς εμφωλευμένων δομών επιλογής (Εάν Τότε & Εάν Τότε Αλλιώς) και συνδυασμό αυτών. Χρήση των λογικών τελεστών NOT και AND.
  • χρήσης δομών επανάληψης «για πάντα», δομών προκαθορισμένου πλήθους επαναλήψεων και δομών επανάληψης υπό συνθήκη, καθώς και δομών (επανάληψης) «περίμενε ώσπου».

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *