V soutěži Moon Camp Pioneers je úkolem každého týmu navrhnout ve 3D kompletní měsíční tábor pomocí softwaru podle vlastního výběru. Musí také vysvětlit, jak budou využívat místní zdroje, chránit astronauty před nebezpečím vesmíru a popsat obytné a pracovní zařízení ve svém měsíčním táboře.
VKV KOC ŠKOLY Istanbul-Tuzla Krocan 17, 18 6 / 0 Angličtina
Software pro 3D navrhování: Blender
https://drive.google.com/file/d/1fa5lUBO_bvtx4PCrQyFW1ks_bzRVyWpX/view?usp=share_link
HELIOS-1 je projekt Moon Campu, jehož jádrem je myšlenka udržitelného života a rozvoje. Ačkoli hlavním cílem projektu je výzkum a zajištění nového udržitelného zdroje energie - izotopu helia-3, myšlenka soběstačnosti je hlavním konceptem, kolem kterého byl projekt postaven. HELIOS-1, jehož posádku tvoří dvanáct astronautů, bude sestávat ze dvou identických základen ve dvou různých kráterech na jižním pólu Měsíce, které budou vybudovány převážně s využitím zdrojů na samotném Měsíci. Díky minimální závislosti na dodávkách materiálů ze Země - ať už se to týká vody, potravin, vzduchu, stavebních materiálů, předmětů, energie nebo čehokoli jiného - bude mít měsíční tábor schopnost pracovat po dlouhou dobu, aby bylo zajištěno odhalení plného potenciálu helia-3 a jeho vlastností vhodných pro využití na Zemi. Zdroje na Zemi jsou vzácné, avšak omezené. Nakonec si HELIOS-1 klade za cíl, aby se na něj vzpomínalo jako na přínos v oblasti udržitelné a bezpečné výroby energie a aby odstranil velkou překážku, která brání cestě k udržitelnému životu na Zemi uprostřed rychlého globálního rozvoje.
Jako izotop helia, který tvoří pouze 0,0001% všech izotopů na Zemi, má helium-3 velký potenciál pro využití jako zdroj energie prostřednictvím jaderné fúze. Avšak nákladné náklady a potřebná úroveň technologického pokroku ztěžují provádění takového výzkumu a vývoje možného využití helia-3 při výrobě energie. Proto má hojnost tohoto izotopu na Měsíci zásadní význam a potenciál pro budoucí rozvoj - zejména v době, kdy udržitelnému růstu brání využívání přírodních zdrojů. Za tímto účelem bude vedle chování extrahovaného helia-3 zkoumána i měsíční půda a bude proveden rozsáhlý výzkum s dalšími sloučeninami, aby se zjistilo, jak by mohl být využit v budoucích technologiích. Hlavním cílem měsíčního tábora "Helios-1" bude tento výzkum po extrakci izotopu.
Měsíční tábor HELIOS-1 bude postaven na dvou různých místech a bude se skládat z identické základní konstrukce. Oba tábory budou umístěny na jižním pólu Měsíce, což umožní kontinuitu projektu bez narušení způsobeného nedostatkem slunečního světla, neboť sluneční světlo bude v rámci základny využíváno jako hlavní zdroj energie. Vzhledem k tomu, že osový sklon Měsíce je přibližně 5 stupňů, budou obě různé základny umístěny na obou stranách jižního pólu a budou se používat střídavě. V závislosti na tom, kam bude dopadat dlouhotrvající sluneční světlo, bude postupně využívána jedna ze základen. Obě základny budou také umístěny uvnitř samostatných kráterů, aby měly dodatečnou ochranu před případnými meteorickými dešti. Tyto krátery byly navíc vybrány speciálně kvůli bohatému obsahu vodního ledu.
Přesun výzkumné posádky se uskuteční po vybudování obou základen měsíčního tábora. Během tohoto procesu budou k dopravě potřebného materiálu ze Země použity rakety. Při stavbě táborů budou hlavními stavebními kameny budov a chodeb bloky regolitu, který bude složen z měsíčního prachu, půdy a hornin na povrchu Měsíce. Pro proces výstavby monolitických cihel budou použity velkoplošné 3D tiskárny. Před jakýmkoli výzkumem budou případné vady stavební konstrukce řešeny pomocí strojů. Bylo zjištěno, že regolitové bloky pohlcují teplo a poskytují elektřinu, což bude užitečné jako udržitelný zdroj energie poté, co budou vytvořeny potřebné struktury, které takové využití usnadní. Měsíční půda bude pokrývat stavební konstrukce, aby se zabránilo škodám způsobeným kosmickým zářením. Systémy pro rekuperaci vody a systém potřebný pro zajištění vzduchu uvnitř základny budou řešeny až po stavbách. Potřeby ošetřovny, případné živé bytosti a technologická zařízení budou přivezeny ze Země jako další. Další systémy, jako je akvaponický systém a obytné zařízení, budou zřízeny jako druhé, po čemž bude následovat usazení posádky. Pro jednoduché předměty, jako jsou židle a stoly, bude ze Země přivezen nafukovací ocelový nábytek, protože při přepravě zabírá méně místa a je pevnější. Na základně budou nafouknuty později.
Základna bude postavena uvnitř kráteru, v němž bude chráněna před meteorickými dešti. Stavba uvnitř kráteru pomůže izolovat měsíční základnu, protože poskytne úkryt před hrozbou mikrometeoroidů a díky stabilní teplotě podzemního prostředí Měsíce. Vzhledem k tomu, že Měsíc nemá téměř žádnou atmosféru a jeho povrch je často vystaven škodlivé úrovni radiace, pomáhá pokrytí měsíční základny měsíční půdou chránit astronauty před zářením. Obytné moduly mohou být zakopány do měsíčního povrchu nebo umístěny v lávových tunelech pod ním, aby chránily posádku. Astronauti budou mít z měsíční půdy prospěch i v jiných ohledech. Cihly vyrobené z regolitu pomocí 3D tiskárny by mohly být použity ke stavbě staveb na Měsíci, protože jsou lehké a pevné. Mohly by se také použít k vytvoření radiačních štítů, které by astronauty chránily před škodlivým zářením na povrchu Měsíce. Cihly by se také mohly použít k vytvoření obydlí, která by poskytovala stabilnější prostředí pro astronauty a vybavení. To by pomohlo zajistit astronautům bezpečí a pohodlí při práci na Měsíci. S tlakem by pomohl také vnitřní systém přetlaku v kabině, kde by byl kapalný kyslík a kapalný dusík v přetlakových nádržích, který by se opíral o vzduchový kompresor a pomáhal by regulovat tlak.
Na naší základně se zaměřujeme především na udržitelnost, protože Měsíc není vhodný pro přežití člověka a náklady jsou příliš vysoké na to, aby základna byla zcela závislá na Zemi. Pro vzduch se bude používat převážně elektrolýza. Voda se na Měsíci nachází ve formě ledu. Při těžbě se voda rozloží na vodík a kyslík, které se vhodně využijí. Vznikne tak stabilní zdroj vzduchu, který budou astronauti využívat a který bude dále podpořen záložními kyslíkovými trubicemi pro případ nouze. Dusík bude získáván z měsíční půdy a pravidelně doplňován, aby se zabránilo únikům. Také filtrace měsíčních ledových jader za účelem získání vody a její využití pomocí systému na obnovu vody dále podpoří zásobování základny vodou. Tato voda je relativně bezpečná a vzhledem k jejímu kombinovanému využití se systémem využití vody ISS zcela udržitelná. Podobnou cestou udržitelnosti se ubírají i zdroje potravin. Hlavní zdroj potravin bude pocházet z akvaponického systému. Ačkoli jsou potřebné druhy sestavy přivezeny ze Země, při správném provedení bude akvaponický systém zcela udržitelný k používání. Bude také poskytovat astronautům pestrou stravu s dostatkem bílkovin a vitamínů. Pro napájení budou použity solární panely, které budou základně poskytovat udržitelný zdroj energie. Ve dnech, kdy nebude možné přímé využití solárních panelů, budou použity bateriové systémy, které budou základnu nadále zásobovat energií. Tyto baterie se budou plnit ve dnech, kdy bude možné přeměnit sluneční světlo na energii.
Pro udržitelné nakládání s odpady by se mělo s různými druhy odpadů (pevnými, kapalnými a plynnými) nakládat odlišně. Za prvé, osobní odpad astronautů (např. hygienické potřeby, obaly od potravin, lidský odpad...) bude shromažďován a lisován, aby se minimalizoval objem, který zabírá, a poté uzavřen do sterilních kontejnerů, aby se zabránilo kontaminaci. Kromě toho mohou být v závislosti na typu odpadu (např. kov, plast...) znovu použity jako surovina pro 3D tiskárnu. Odpady, které nelze znovu využít a uložit do kontejnerů, lze dopravit zpět na Zemi k řádné likvidaci, nebo je v případě potřeby bezpečně vyvrhnout do vesmíru, přičemž je třeba zavést environmentální protokoly. V případě kapalných odpadů lze využít systém recyklace vody, který používá filtraci, destilaci a chemickou úpravu k opětovnému získání použitelné vody. Neobnovitelné kapalné odpady budou uzavřeny ve vakuových obalech jako pevné odpady. U plynných odpadů (většinou oxidu uhličitého) lze využít minerál podobný houbě zvaný zeolit (jako na ISS), aby se zabránilo vystavení astronautů smrtelnému nadbytku oxidu uhličitého.
Udržování komunikace se Zemí a uvnitř Měsíce je pro životnost sondy HELIOS-1 klíčové. Jedním z hlavních způsobů udržování spojení se Zemí je využití komunikace Země-Měsíc-Země (EME). Pomocí šíření rádiových vln z vysílače umístěného na Zemi se rádiové vlny odrážejí od povrchu Měsíce a jsou přijímány přijímačem umístěným na Zemi, proto se tento styl komunikace nazývá také Moon bounce a pomáhá komunikaci mezi Zemí a HELIOS-1. Pro komunikaci mezi základnami na Měsíci lze využít vesmírnou kvalifikovanou lunární síť 3GPP v rámci projektu LunarNet. S pomocí této robustní sítě lze na Měsíci vybudovat silnou komunikační infrastrukturu, aby bylo možné efektivně přenášet veškerá data. Měsíční odraz bude tedy sloužit k udržování komunikace mezi Zemí a Měsícem, zatímco bezdrátová síť 3GPP pomůže komunikaci mezi HELIOS-1 a dalšími měsíčními základnami.
Účinky záření v hlubokém vesmíru na živé bytosti a materiály lze zkoumat na posádkách, které jsou ideálním testovacím objektem. Přestože by posádka byla vystavena omezenému množství záření, její dlouhodobý pobyt na základně v délce 180 dní by byl dostatečně dlouhý na to, aby bylo možné pozorovat některé účinky na organismus.Kromě toho hraje vědecký výzkum lunární biologie a geologie zásadní roli při vytváření udržitelné, a tedy úspěšné měsíční táborové základny. Při geologických experimentech mohou astronauti zkoumat složení, strukturu a historii měsíčního povrchu a podpovrchu. Získané vzorky by nám mohly poskytnout podrobnější poznatky o místech možných zásob nerostných surovin na Měsíci i o měsíčním ledu. nejdůležitější část experimentů by se však týkala vlastností a využitelnosti helia-3 v záležitostech, jako je fúzní energie a další odvětví. Vzhledem k tomu, že helium-3 je na Zemi téměř nemožné nalézt, snadný přístup k materiálu na Měsíci by poskytl materiály potřebné pro skutečné experimenty s heliem-3, které by odhalily jeho plný potenciál. Kromě toho by bylo možné lépe prozkoumat možné využití minerálů a sloučenin, které tvoří měsíční půdu, a plně je využít na samotné základně a v další měsíční infrastruktuře, která by se v té době na Měsíci nacházela.Kromě toho by bylo možné experimentovat s účinky dlouhodobého života v prostředí s nízkou gravitací. Přestože v tuto chvíli poměrně dobře rozumíme rozpadu organismu při dlouhodobém vystavení nízké gravitaci, stále můžeme získat další údaje na toto téma prostřednictvím dalších experimentů.
Před vysláním na Měsíc v rámci mise HELIOS-1 musí naši astronauti absolvovat řadu výcvikových programů, aby si zvykli na prostředí na Měsíci a ve vesmíru. Pomocí těchto výcvikových programů se každý astronaut naučí, jak přežít v extrémních podmínkách na Měsíci a jak být součástí mise HELIOS-1. Příkladem výcvikových programů je Space Vehicle Mock-up Facility (SVMF), což je maketa rakety, kterou budou cestovat, aby si astronauti zvykli na prostředí pro přepravu mezi Zemí a Měsícem. Dalším výcvikem, který musí absolvovat, je KC-135, kde astronauti pocítí stav beztíže, nulovou gravitaci, což astronautům pomůže zažít, jaké to bude při cestě na Měsíc a na Měsíci, a také zabrání tomu, aby lidé z nulové gravitace onemocněli. Kromě toho k nácviku vesmírných procházek potřebují astronauti také využít Laboratoř neutrálního vztlaku. Astronauti se v replikách kosmických lodí vznášejí v obrovském množství vody (22,7 milionu litrů neboli 6,2 milionu galonů), aby si procvičili, jak provádět operace ve vesmíru. Tyto příklady jsou pouze technické a vědecké, ale být astronautem neznamená pouze mít dobré vědecké schopnosti, člověk by měl být také vycvičen fyzicky a psychicky. Astronauti by měli být dostatečně zdatní, aby vydrželi vzlet a gravitační přitažlivost, aby během mise nenastaly žádné problémy. Astronauti by měli být také psychicky připraveni na dlouhodobý pobyt mimo a částečně osamoceně ve vesmíru. Nejdůležitější je být členem týmu, což se u astronautů cení, a proto se kandidátům na astronauty také doporučuje absolvovat kurzy vztahů s veřejností pro zlepšení schopností týmové práce. Celkově tyto programy pomohou astronautům připravit se na cestu na Měsíc.
Pro HELIOS-1 bude použita vícestupňová raketa pro přepravu mezi Zemí a Měsícem, SSTO pro přepravu mezi lunárními základnami a Space Exploration Vehicles pro přepravu na povrchu Měsíce. Jednostupňové rakety na oběžnou dráhu jsou opakovaně použitelné a pro HELIOS-1 jsou výhodné, protože je třeba měnit posádku na Měsíci každých 180 dní, naopak pro dopravu na povrchu Měsíce budou použity SEV. SEV jsou přetlaková vozidla, která pomáhají astronautům prozkoumat více míst na měsíčním povrchu tím, že umožňují pohyb vozidla "krabími pohyby", které pomáhají vozidlu překonávat obtížný terén. Díky výklopné kabině, která umožňuje jasný výhled na povrch, silně stíněné kabině, která chrání astronauty před slunečními paprsky, rychlému výstupu/vystoupení astronautů z vozidla a dokovací stanici, kde mohou astronauti žít, je SEV vhodnou variantou pro přepravu na měsíčním povrchu.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 