SAPA 7 stars | Small Spaces, Big Ideas!
The Challenge | Small Spaces, Big Ideas!
martian dome
Martian dome that is our projection we solved the main problems witch face astronauts with living in martian , the main problem we had solved is utilizing areas.
ملاحظة 1: الفقرة باللغة الانجليزية لتمكين قرائة لمحة عن المشروع للعالم , اما الشرح التفصيلي باللغة العربية .
ملاحظة 2: يستم عرض المشروع بطريقة السؤال والجواب احتراما لوقت الحكم حتى ياخذ الفكرة باقل وقت ممكن .
ملاحظة 3 : الرجاء الاطلاع على الصور التوضيحية لتطور الفكرة خطوة بخطوة حتى وصلت لشكلها النهائي في خانة (updates) .
______________________________________________________________________________________
Introduction to challenging problems
Try building a house on mars That’s the challenge facing astronauts as they move forward with colonizing Mars. They’ll need to bring materials with them,and water will be scarce and better used for sustaining the lives of the space settlers,So they will need to work to maximize available space .
Abstract :
We designed the skeletal of our Martian dome from a metal called CFRP it stronger than the normal iron four times, the dome will be strong due to its oval peak so it tolerate the high temperature also it gives low weight.
The internal cover made by Kevlar tissue witch give strength and anti-ignition, the outer cover contain lots of flat solar cells look like cloth within specific characteristic such as: good life span, good efficiency, tolerate high and very low temperature, and hard condition, we choose an insulation material between the Kevlar and solar cells to make thermal insulation.
We decided to put an elevator in the center of shuttle and in the same circular pathway there will be an emergency stair there area 1.65 m2 and the radius is 0.725 m .
We utilize the small surrounded areas to water storage they cross section are triangles and expand around 13.56 m2 then the rest area will be 92.9m2 and that store 14 m3in ground floor, 3.2 m3in first floor, 3.35 m3in the second floor .
We divided the shuttle into three floors for maximizing he useful area.
- Ground Floor : contain a laboratory with area 46m2, clinic with 11.6 m2 , free space working 35 m2 .
- First Floor : floor with area 78.5 m2 contain 6 bedrooms , each room is 7.12 m2 also there will be a kitchen which is 22 m2 and bathroom which is 1.7m2 dining and entertainment 20 m2 and corner which is 10.9 m2
- Second Floor : it is storage floor and divided into 5 parts , the total area is 27.5 m2 the second and third parts are equal , every part is 4.6m2 but the fourth is larger it’s 5.5 m2 and the last one is 5.9 m2 .
_______________________________________________________________________________________
المعلومات التفصيلية :
* ما هو مشروعنا ؟
- مستعمرة بشرية قابلة للانشاء على كوكب الارض والمريخ والقمر وموفرة للمساحة ومحققة لمواصفات متطلبات المعيشة المطلوبة في التحدي وسيتم التركيز بشكل خاص على كوكب المريخ .
* لماذا القبة ؟
* تنتقل الاحمال وتتوزع في القباب بشكل افضل من الاشكال الهندسية الاخرى , مما يعطي فعالية لكل العناصر الانشائية .
* الزوايا من اهم اسباب اضاعة المساحات الداخلية لعدم القدرة على استغلالها , والقبة لا تحتوي زوايا , وبالتالي فان المساحة الضائعة اقل ما يمكن .
(( ولهذه الأسباب اخترنا القبة وليس الهرم, مع ان الهرم مشابه للقبة من ناحية توزيع الاحمال)).
* مركز الكتلة ومركز الشكل (center of mass & center of gravity) متطابقين تقريبا ومنخفضين , مما يعطي مقاومة للمنشأة
ضد الزلازل والرياح .
* لماذا حديد CFRP كهيكل ؟
هذا النوع من الحديد اقوى باربعة اضعاف على الاقل من الحديد العادي , مما يسمح لنا باستخدام مساحات مقاطع صغيرة جدا , مما يوفر المساحة ويوفر وزنا اقل بفاعلية اكثر كما وسيكون اللبنة الاساسية لبناء الهيكل على شكل سداسي كونه يعطي اكبر تحمل للأحمال مع توفير المواد الأنشائية اللازمة الى اقصى حد .
* لماذا الكيفلار(kevlar) لتغليف المبنى ؟
* مقاوم للحرائق .
* قوي جدا في تحمل الشد , قد يفوق الفولاذ بخمسة اضعاف في بعض الاحيان وهذا مطلوب لمقاومة قوى الشد الناتجة عن اختلاف الضغط الجوي , حيث ان الضغط الجوي على المريخ اقل بمئة مرة منه على الارض (والذي يجب ان يساوي الضغط داخل المبنى) .
* قدرته على الحفاظ على قوته تحت الظروف الجوية عالية جدا , حيث انه يفقد فقط 10 بالمئة من قوة الشد الخاصة به عندما تصل درجة حرارته الى 160 درجة مئوية لمدة تزيد عن 500 ساعة , ويحافظ على خصائصه كما هي لدرجة حرارة تصل الى سالب 190 درجة مئوية , وهذا هو المطلوب للمريخ .
* كيف قمنا بتوفير المساحة ؟
1) الدرج :
قمنا بعمل درج لولبي موفر للمساحة , عرض الدرجة الواحدة يساوي 65 سم وارتفاعها 14 سم , ولنقوم بتوفير مساحة اكبر وتوفير الوقت ايضا , قمنا بتركيب مصعد كهربائي اسفل الدرج , يستغل مساحة الدرج نفسها لا اكثر , (الرجاء الاطلاع على الصور في ال updates ) .
2) خزانات المياه :
تحتاج محطة الفضاء الدولية الي 18 مترا مكعبا من الماء سنويا , وذلك لانهم يقومون باعادة تكرير كل قطرة ممكنة من الماء , من المؤكد ان المستعمرة المريخية ستعمل على نفس الآلية بالتكرير , ولذلك نحتاج الى خزان بحجم 18متر مكعب للماء , وهذا يحتاج من (9-11 متر مربع لانشائه , ولكننا وفرنا هذه المساحة عن طريق استغلال المساحة الضائعة في اطراف القبة بسبب انحنائها (المساحات الملونة في صورة رقم حيث وفرت ما مجموعه 20.55 متر مكعب من الحجم التخزيني ) .
* هل هذا كل ما اكتسبناه من خزانات المياه ؟
لا , بالاضافة الى المساحة التخزينية للمياه , فان وجود عامل شد كهذا في الهيكل فأنه يعطيه ثباتا وتماسكا اكثر بالاضافة الى توفير عامل تدفئة , حيث يتوزع الماء ذو الحرارة المعتدلة في ارجاء المبنى ويكسبه اعتدالا حراريا .
وأيضا وجود كمية كبيرة من المياه في الطابق الارضي يساهم بتخفيض موقع مركز الكتلة . مما يعطي ثباتا للمبنى .
3) تجنب الزوايا الحادة :
قمنا بتجنب الزوايا الحادة في كل شيء , الاثاث , الغرف , المرافق وغيرها .
4) وجود مساحة تخزينية ملتصقة بسقف الطابق الاول :
تستخدم هذه المساحة لاغراض متعددة , فهو يمر بغرف النوم والمطبخ وغرفة الطعام والمرح , فتستخدم في مواقع عده لاغراض عده .
5) الأسرّة :
وجود جرارات داخل الاسرة لوضع الملابس وغيرها .
6) وجود ثلاثة طوابق :
وفرت مساحة هائلة لنا , خصوصا ان الطابق الثاني استعمل كمخزن فقط .
* هل قمنا فعلا بتنمية العلاقات بين الطاقم ؟
بالتاكيد وذلك عن طريق :
1) مختبر مشترك كبير
يتميز تصميم المختبر باستغلاله لكل سم من المساحة, كما انه يسمح بتواجد عدة أشخاص به في نفس الوقت مما يوفر مكان ملائم للعمل المشترك على المشاريع البحثية و التجارب التي يقوم بها رواد الفضاء .
2) غرفة عمل مشتركة
تساهم في تطوير العلاقات بين الطاقم ومساعدة بعضهم البعض عن طريق تشارك المساحة في بعض الأنشطة التي يقوم بها رواد الفضاء بشكل مستقل عادة .
3) غرفة طعام ومتعة ديناميكية
اهم التصاميم التي تساهم في تطوير العلاقات بين الطاقم , حيث تم وضع طاولة طعام قابلة للتحول الى طاولة تنس وطاولة بلياردو للعب
كما تم وضع سينما للمشاهدة الجماعية او اجراء محادثات الفيديو مع الكرة الارضية .
4) الغرف المستقلة
كما و أن التشارك مطلوب بين رواد الفضاء و خصوصا أنهم سيقضون بضعة أشهر في مساحة محدودة مع بعضهم البعض ,و قد يكون البعض منهم معتاد على أخذ الخصوصية في بعض الانشطة التي يقوم بها ,و لذلك قمنا بتصميم الغرف المستقلة التي تحافظ على الخصوصية بشكل كبير إن أراد رائد الفضاء ذلك .
Resorces :
SpaceApps is a NASA incubator innovation program.