Moon Camp Pioneers võistlusel on iga meeskonna ülesanne 3D-disainida täielik Moon Camp, kasutades selleks enda valitud tarkvara. Samuti peavad nad selgitama, kuidas nad kasutavad kohalikke ressursse, kaitsevad astronaute kosmoseohtude eest ning kirjeldavad oma Kuulaagri elu- ja tööruume.
DOUKAS KOOL Marousi-ATHENS Kreeka 15 2 / 0 Inglise keeles
3D projekteerimistarkvara: Fusion 360
Meie ülesanne on paigaldada laagri Kuu laavatorusse vastavalt ÜRO Kuu lepingule. Laagri nimi on "PETRALONA", mis on üks vanimaid eelajaloolise inimese poolt kasutatud koopaid Euroopas.
1. faas - Ettevalmistus. Esialgu oleks Kuu ümber tiirlev orbiter (võimalik, et Gateway) baasiks mitme nädala pikkuste mehitatud reiside tegemiseks Kuu pinnale rõhu all liikuva liikuriga, et valmistada ette üksikasjalikud kaardid pinnast ja pinnaalusest. Robotsond uurib Marius Hills'i toru sissepääsu, seinu ja tunnelit seoses inimasustuseks sobivuse, jää olemasolu ja logistika arendamisega.
2. faas 2- BASE SETTLEMENT. Kolm mehitamata kaubalendu raketiga Ariane 6 ja üks mehitatud lend ESA taaskasutatava kosmoseaparaadiga valmistab ette laevatoru ja rajab esmased süsteemid: lift, rõhu all olevad eluruumid, energia-, side- ja eluvarustussüsteemid.
3. faas 3- SELLE KASVATUSLAGER. Elupaikade ja infrastruktuurikonstruktsioonide kohapealne valmistamine ja kokkupanek. In situ elushoidmine ja energiatootmine, regoliidi kaevandamine, hapniku kaevandamine, vee tootmine, päikesepaneelide ja muude elektrijaamade tootmine, kasvuhoone ja kütuse tootmine. Aristarchuse platool luuakse kaugjuhitav robotistandus jää ja lenduvate elementide (N, H, C) kaevandamiseks ning 300 km pikkune torujuhe ühendab selle meie laagriga.
Faas 4- BASE EXTENTION. Kohapealne valmistamine ja remont. Kuu uurimine ja eksperimendid. Sügavusuuringud, Marsi reiside ja äritegevuse toetamine.
rajada esimene maaväline inimasula kui esimene samm inimese tegevuse laiendamiseks Päikesesüsteemis ja eelkõige vahejaamana Marsile reisimiseks. See on pikaajaline eksperiment, mille abil saab uurida teise planeedi alalist asustust, mille elutingimused on Maast eemal ebasõbralikud. See on suurepärane võimalus katsetada uusi tehnoloogiaid reaalsetes olukordades, sellise katse logistikat, astronautide meditsiinilisi ja psühholoogilisi probleeme. Kuu pakub ainulaadset teaduslaboratooriumi füüsika, keemia, bioloogia, geoloogia ja sotsioloogia eksperimentideks, mida Maal ei saa teha, mis käsitlevad Maa ja Kuu tekkimist, meie kaitset kosmoses peituvate ohtude eest ning täiustatud süvakosmose vaatlust uute teleskoopidega. Lisaks sellele edendavad Kuu väärtuslike ressursside (sealhulgas haruldaste muldmetallide, uute mineraalide ja heelium-3) kaevandamine, turustatavate kosmosetoodete tootmine ja turism tehnoloogia arengut, soodustavad majanduskasvu ja loovad rahuldavaid töökohti.
Marius Hills'i piirkonnas asuvas katuseaknas (58 × 49 m ja 40 m sügavus), mille katuse paksus on 20-25 m, koordinaatidega 14,2° N, 303,3° E. Selline elupaik oleks täielikult kaitstud kiirguse, äärmuslike temperatuurikõikumiste, meteoriitide pommitamise, staatilise elektri ja regoliititolmu eest. Äärmiselt madalate temperatuuride vältimine poolustel säästaks peaaegu 30% vajaminevast energiast. Seega on võimalik vähendada oluliselt kaalu, keerukust, eriprotokolle ja varjestust võrreldes maapinnal asuvate elupaikadega, laiendada teadusmissiooni eesmärke ja kestust, võimaldada suuremat arvu meeskondi (kes töötavad rutiinsetes tingimustes ja parema psühholoogia alusel) ja suuremat kasuliku koormuse massi maandumist teaduslikel eesmärkidel. Ekvaator on kõige lihtsam maandumiskoht ja pidevas ühenduses Maaga, kuigi Kuu öösel on võimsuse jaoks keeruline. Lähedal asuva maria küps pinnas on metallide poolest rikas. Vee (>500-700 ppm), N, H ja C ressursid püroklastiliste ladestustena on Aristarchuse platoo juures märkimisväärsed. Viimased andmed näitasid, et kokkupõrkeklaasipärlitesse talletatud vee hulk on laialt levinud.
Ettevalmistuse käigus viiakse kaasa maapealset materjali, sealhulgas isekasutatavad varjendid, hapniku ja vee tootmise/ringlussevõtu üksused, ühe kuu toiduained, päikesepaneelid ja laetud akud öiseks perioodiks, õhulukumoodulid, alumiinium, süsinikkiud, kaevanduskraan, kaks robotmööblit, antennid, 3D-printer, kosmoseriided, väikesed kogused hapnikku, lämmastikku ja vesinikku.
Pärast tunneli põranda tasandamist kaitstakse valitud segment pinnast, tihendades õhukindlalt katuseakna ja blokeerides seejärel mõlemal pool selle all oleva luumeni õhukindlate seintega. Katusel avatud aknad varjutatakse läbipaistva alumiiniumoksünitriidist keraamikaga loomuliku valgustuse tagamiseks koos lampidega, mis kiirgavad nähtavat ja infrapunast, UV-A ja UV-B valgust, et paremini matkida päikesevalgust. Luuakse rõhu all olev ala, mis on täidetud 1 atm hingatava õhuga.
Alalised elupaigad ehitatakse regoliidi valandite ja 3D-printimise abil, kasutades selleks Kuu pinnast. Petralona laager koosneb kesksest tornist, mis sisaldab ühte lifti raskete koormate jaoks ja ühte personali jaoks, mis algab tunneli põrandast ja laieneb läbi varjestatud katuseakende Kuu pinnale kuppelstruktuuriks, mida kaitseb kiirguse eest 2 meetri paksune regoliitkate ja millel on keraamilised aknad. See on peamine sissepääs meeskonnale ja sõidukitele läbi õhuluku mooduli. Roomikud saavad seal ka õhukindlalt dokkida. Pinnal on ka stardiplatvorm, päikeseplaadid ja kaitsekest koos raketiga väljapääsemiseks.
Lihtsat ja odavat ortogonaalset konstruktsiooni kasutavad eluruumid valmistatakse vastupidavast kergest materjalist, mis on omavahel ühendatud ja mille tornipõhi on maapinnaga paralleelne õhulukumoodulite kaudu. Need hõlmavad ühist vaba aja veetmise ja tegevuste ala, privaatseid ruume igale inimesele (kuna isikliku ruumi vajadus on esmatähtis), juhtimis- ja sidekeskust, laboreid, meditsiinirajatisi, kasvuhooneid, hooneid taaskasutussüsteemide, regoliidi töötlemise, elektrolüüseri, energiasalvestuse, hooldustöökoja ja laohoone jaoks.
Alternatiivseks juurdepääsuks on kaldtee maapinnalt tunneli põrandale. Tunnelis väljaspool seinu asuvad kütusemahutid, tuumaelektrijaam ja paleoregoliidi kaevandused.
Kuu pinnal kulutab tolm, päikesetuul ja sadade volti suurune staatiline elekter nagu polaarkraatrites koos äärmusliku vahelduvate temperatuuridega 127 C ja miinus 173 C vahel meeskonna, elektroonikaseadmete, päikesepaneelide ja muude seadmete tervist. Kui Kuu baas rajatakse laevatoru sisse, on sellest märkimisväärsed operatiivsed, tehnoloogilised ja majanduslikud eelised. Meie laager on õhukindlalt kaitstud pinnakeskkonna eest, et pakkuda seal sees elamiskõlblikke tingimusi, kus temperatuur on püsivalt pehme, umbes 17 °C, võrreldes Kuu pinnal valitseva metsikult kõikuva päevase ja öise temperatuuriga. Lisaks sellele täidetakse kogu sisemine eelpost 1 atm rõhu all oleva hingamiskõlbliku õhuga, mis on torujuhtme kaudu ühendatud vee- ja lenduvate ainete poolest rikkaliku piirkonnaga. Valitud laevatoru katus on peaaegu 25 m ja seega pakub see absoluutset kaitset mikrometeoroidide, meteoriitide ja kosmilise kiirguse eest, kuna tavapärane kiirguskilp on vaid osaliselt tõhus. Samuti on see ohutu kuuvarjutusele ja on tugevate omadustega. Ruumi rohkus võimaldab baasi järkjärgulist laiendamist, ühendades õhulukumoodulite kaudu täiendavaid eluruume ja kahjustatud osa korral saab selle lihtsalt ülejäänud osast isoleerida, sulgedes ühised luugid. Lisaks sellele on Maa-lähedane asukoht ekvaatori tasandil takistusteta side Maaga, mis kaitseb meeskonda igasuguste hädaolukordade, eriti meditsiiniliste hädaolukordade eest, mis nõuavad kohest robotkirurgilist sekkumist, mida kaugjuhitakse Maa spetsialiseerunud meeskonnalt. Tänu kaitstud keskkonnale ja maksimaalsele soojusisolatsioonile väheneb energiavajadus, toidu tootmine on lihtsam, eksperimentaalne põllumajandus ja regoliitkultuuride kasvatamine teostatav ning vee-, õhu- ja energiavajadus väiksem ja säästlikum. Töötamine mugavas, tervislikus, suures eluruumis, ilma raskete kosmoseriietusteta muudab igapäevaelu lähemal maapealsele, parandades nende psühholoogiat ja turvalisust.
VEE
Ühendades kokku vesiniku (Kuu regoliidist, mida päikese tuul pidevalt 40-50ppm implanteerib või mida maandumisaparaatide kütuseelementidest pärast iga maandumist kogutakse) ja hapniku
Päikesetuulest saadud vesi, mis on ladustatud löögiklaasihelmedesse kogu Kuu pinnal (7 × 1014 kg).
lähedalasuvalt Aristarchose platoolt kaevandatud vee püroklastilised ladestused (>500-700 ppm)
Jää segunenud pinnasega püsivalt varjutatud piirkondades või laevatoru paleoregoliitides
Pärast vesiniku ühendamist meeskonna väljahingatava CO2-ga või Kuu külmadest lõksudest saadud CO2-ga (4H2 + CO2 → 2H2O + CH4, Sabatier' reaktsioon).
rangete ringlussevõtusüsteemide kaudu
AIR
Hingamisõhu tootmisseadmed (20% O2 ja 80% Lämmastik) toodavad hapnikku.
veest elektrolüüsi abil
kasvuhoones asuvatest taimedest fotosünteesi teel
Kuu regoliidist (oksiididena 40-45% hapniku massi järgi) regoliidi redutseerimise teel pürolüüsi teel (2FeTiO3+2H2 →2Fe+2TiO2+2H2+O2) või sulasoola elektrolüüsi teel.
Pärast kuumutamist saab mare basaltist koos H2 ja CO-ga eraldada lämmastikku ja seda taaskasutussüsteemide kaudu taaskasutada.
FOOD
Kiiresti kasvavaid taimi, nagu lehtkapsas, bataat, nisu, salat, kurk, tomat, sojauba, kinoa, redis, kress, seened ja kartul, võiks kasvatada hüdropooniliselt kasvuhoones, mida valgustavad LED-lambid.
Vesiviljelus, mille liikide O2-vajadus on tagasihoidlik, CO2-vajadus väike, koorumisaeg lühike ja energiavajadus minimaalne (5 kuni 20 korda väiksem kui imetajatel), nagu näiteks meriahvenad ja niidud, mille munad saadetakse maast. Rannakarbid ja krevetid on aga ruumi hõivatuse ja kaloraaži poolest massi kohta parem lahendus.
Kodulinnukasvatus - munad
Liha tootmine geenitehnoloogia abil in vitro rakukultuuride abil
POWER
40KW tuumalõhustumise süsteem
Päikeseenergia. Pikkade ööde vastu saab võidelda, ehitades fotogalvaanilised elektrijaamad hajutatud kohtadesse, nii et vähemalt üks neist on alati päevavalguses, või elektrijaam, kus on pidev või peaaegu pidev päikesevalgus. Laserid kiirgavad energiat päikesepaistelistest piirkondadest varjulistesse piirkondadesse. Või salvestatakse energiat 15 päikesevalguse päeva jooksul.
Päikesepõhised elektrolüsaatorid jagavad vee hapnikuks ja vesinikuks, et moodustada mootorikütust või kombineerida seda regenereerivates kütuseelementides salvestatud energiaks.
Metaan Sabatier' reaktsioonist ning plastikjäätmete ja meeskonnajäätmete pürolüüsist koos kohapealse hapnikuga.
Mitte korduvkasutatavad esemed valmistatakse fotokeemiliselt lagunevatest materjalidest pärast kokkupuudet päikese UV-kiirgusega, samas kui väiksemad prügikillud töödeldakse põletusahjus hapniku abil, mis vähendab jäätmete mahtu drastiliselt. Kõik jäänused saab matta baasi lähedal asuvasse kraatrisse või suletud sissepääsuga laavatorusse, kasutades seda prügimäena.
Pakendatud jäätmeid saab Kuust eemale lennutada, näiteks Päikese suunas (eriti mürgiseid või radioaktiivseid jäätmeid) või Maa atmosfääri kavandatud hävituslikuks taassisenemiseks asustamata piirkonna kohal.
Bioregeneratiivses elutalitluses töötlevad taimed ja bakterid kõik söödamatud toidujäätmed, inimväljaheited ja muud bioloogilised jäätmed mingiks väetiseks. Hügieenivesi, tundmatu higi, tualetipesuvesi segatuna fekaalide ja uriiniga taaskasutatakse ultrafiltreerimisega kasvuhoonesse valatavaks veeks. Kabiini väljahingatav süsihappegaas koos vesinikuga taaskasutab vett ja toodab metaani (Sabatier' reaktsioon).
Kuu raadiolainete antennid vajavad alati otsest vaatekontakti. Kuu orbiidil olevad satelliidid muudavad selle lihtsamaks ja teevad koostööd ka GPS-navigatsioonisüsteemi jaoks. Täiustatud süsteemid, mis kasutavad Klystroneid ekvaatori lähipoolel, on pidevas ühenduses Maa maajaamade süsteemiga, sealhulgas süvakosmose antennidega. Long-
vahemikus side rändurite või teiste laagritega saavutatakse ka satelliitide kaudu, samas kui lühike üks väikeste dipoolantennidega, mis võivad lihtsalt saata kuni kümme kilomeetrit. Baasisisene side on võimalik saavutada ethernetkaablite abil.
LTE/4G või 5G tehnoloogiat katsetatakse Kuu pinnal toimuva side jaoks, kuna Kuu maastik on üldiselt avatud maastik ja elektromagnetilised lained levivad ka ilma atmosfäärita.
Laseripõhine optiline side Maa ja Kuu või satelliitide vahel luuakse, kasutades optilisi teleskoope kui kiirte laiendajaid, mis võimaldab edastada rohkem andmeid lühema ajaga, näiteks 4k-videoülekandeid või Maa pealt kaugjuhitavaid ajaliselt tundlikke robotoperatsioone.
TEEMAD:
Astronoomia, kosmoseteadus, bioloogia, biotehnoloogia, seismoloogia, vulkanoloogia, inseneriteadus, robootika, arvutiteadus, sotsioloogia.
KOKKUVÕTTED:
Teleskoobid, mis on integreeritud täiustatud ja suure keerukusega prognoosialgoritmidega asteroidi kokkupõrke varajaseks avastamiseks Maaga.
Raadioteleskoop, mis kasutab kauget külge stabiilse platvormina varase Universumi kiirguse uurimiseks, mis on kaitstud maapealsete raadiosaadete ja muude atmosfääriliste häirete (nt pilved, kuuvalgus, niiskus) eest.
Madala temperatuuriga vedelpeegelteleskoopid mõlemal poolusel, mis vaatlevad soojusfoonist vabalt universumit infrapunases vahemikus, et uurida universumi tekkimist, arengut ja omadusi.
Astroosakeste füüsika (nt kõrge energiaga netriinod, antiosakeste jne.)
Kuu laserkaugusmõõtmine, millega testitakse üldist relatiivsusteooriat ja otsitakse tumeda aine olemust.
Proovide võtmine Kuu iidsetest kraatritest, et uurida, kuidas Kuu-Maa süsteem tekkis.
Päikesetuule kasutamine energia tootmiseks
Polaarkraatrite staatilise elektrienergia rabajate kasutamine energiapankadena
Kaugrobotkirurgia mikrogravitatsiooni tingimustes erakorraliste olukordade puhul, mille puhul on võimalik reageerida reaalajas kohe Maal asuvast meditsiinikeskusest ja edastada suuri andmeid.
Ülikerged materjalid kosmoserakenduste jaoks
Materjalide käitumine ja mehhanismid ekstreemsetes keskkondades, madalas gravitatsioonis ja kõrge elektrostaatilise tolmu keskkonnas.
Täiustatud robootika ekstreemse keskkonna tuvastamiseks, liikuvuseks, manipuleerimiseks ning automaatseks ja autonoomseks tuvastamiseks, kalibreerimiseks ja parandamiseks.
Kosmosesisene tootmine ning struktuuride ja kosmoseaparaatide autonoomne kokkupanek
Elektrostaatiline hõljumine iooni-vedeliku iooniallikatega
Mitme megavati võimsusega ioonimootorite ja antimateria jõuseadmete arendamine Marsi jaoks
Liha tootmine laboris, kasutades loomsetest valkudest saadud vitro rakukultuure.
Seismoloogia, vulkaanilised laevatorud
Kahjustuskindlad ja iseparanevad materjalid
Regoliitprotsessid hapniku, vee ja muude elementide ekstraheerimiseks
Tulnukate elu biosignatuurid, eriti laevatorudes
Eksperimentide kavandamine, et luua andmeid, mis on AI/ML-võimelised määramatuse kvantifitseerimiseks eksitavate korrelatsioonide vastu, kui lahenduse juhis planeetidevahelise reisimise ja uute avastamisruumide jaoks.
Kuidas mikrogravitatsioon mõjutab kudede kasvu ja haavade paranemist
Sünteetiline veri ja naha tootmine
Katse kõrge varjestuse tehnikatega, et kõrvaldada soojus- või õhukadu ja lenduvaid kadusid kaevetööde ajal.
Kõik Moon camp-le valitud meeskonnaliikmed, nii põhi- kui ka varumeeskonnad, treenivad koos, sest nad peavad nii üksteist tundma õppima kui ka õppima tõhusalt ja vastavalt neile määratud jaotatud rollidele ja kohustustele koos töötama. Kõik uued astronaudikandidaadid, kellel on erinev erialane taust ja teadmised, peavad jõudma ühisele minimaalsele teadmistebaasile. Nad peavad õppima meditsiini, keeli, robootikat ja pilootimist, kosmoselendude ja kosmosesüsteemide inseneriteadust, kosmosesüsteemide korraldust, põllumajandust ja arenenud arvutiteadust.
Neid treenitakse gravitatsioonita keskkonnas, kandes samal ajal kosmosekomplekti, et nad oleksid valmis Kuu käimiseks.
Lisaks sellele, et nad saavad tutvuda selliste tehniliste erialadega nagu elektrotehnika, aerodünaamika, tõukejõud, orbiidimehaanika, materjalid ja konstruktsioonid, tutvuvad nad ka teadusharudega, nagu uuringud mikrogravitatsioonis (inimfüsioloogia, bioloogia ja materjaliteadused), Maa vaatlemine, astronoomia, kosmoseõigus ja valitsustevahelised kokkulepped, mis käsitlevad ülemaailmset koostööd kosmoses.
Neid tuleks õpetada elama, töötama ja tegema teaduslikke eksperimente Kuu ekstreemses keskkonnas, andes neile üksikasjaliku praktilise ja täiendatud virtuaalreaalsuse ülevaate kõigist laagrisüsteemidest (nt elupaiga struktuur ja disain, kaevandamiskohad, navigatsiooni- ja juhtimissüsteemid, soojusjuhtimine, elektrienergia tootmine ja jaotamine, juhtimine ja jälgimine, elutoetussüsteemid, üldised robootikaoperatsioonid, kohtumis- ja dokkimissüsteemid, sõidukivälise tegevuse süsteemid, kasulikud süsteemid), samuti nende kosmosesõidukite ja maastikuaparaatide põhisüsteemidest, mis teenindavad laagrit. Lavatorude uurimiseks valmistuvad astronaudid vajaksid väljaõpet vertikaalselt arenenud keskkondade läbimiseks ja ebatasase pinnase, teravate kivide ja kivipurunemistega koobaste uurimiseks, samal ajal kui Kuu peal kõndimisega kaasneb tolmu tõus ja elektrifitseerimine.
Koolitus hõlmab ka väljaõpet, mis käsitleb ebatavaliste olukordade lahendamist, rikkeanalüüsi ja taastamis-/remonditegevust. Need ülesanded ei ole täiesti iseseisvad ilma robotite kohalolekuta. See avab uue tee inimese ja roboti suhtlusele.
REISIMINE MAA PEALE JA MAA PEALT
korduvkasutatav vertikaalse maandumise maandur meeskonna jaoks ja ISS-i dokkimiseks.
Mehitamata kaubarakett
Taaskasutatav maandur
Valmisolek rakett hädaolukorras evakueerimiseks.
Maa ja Kuu vaheline raketiväline transport süsiniknanotorudest valmistatud kaabli abil
SÕIDUKID KUU PEAL
Survestatud Roverid, mis dokkivad baasi või teise Roveri külge.
Maastikutraktorid, mille ette on võimalik paigaldada buldooseri laba, mis kannavad kas veepaaki või veokasti või jäätmekasti ning millel on robotkäsi, mis on varustatud kaevuri/labidaga.
Kaugjuhitav kraana raskuste tõstmiseks,
Kaugjuhitav puur- ja regoliitekskavaatorauto.
Raudteerööpad, mis kasutavad magnetilist hõljumist
Survega köisraudteevagunid, mida saab baasi külge dokkida.
KUU UURIMINE
Multi-Mission Exploration Vehicle, millel on autonoomsed elutegevussüsteemid 4-8 astronautile ja 200 km kaugus, sõltumatu telekommunikatsioon Maaga, droon pardal, hapniku ja vee ringlussevõtu võimalused, mis suurendavad elutegevust kuni 14 päevani, päikesepaneel ja RFC. Saab kasutada ka peavarjuna kuni abi saabumiseni Maalt.
Teleoperaatoriga Droonid, vesinikperoksiidi tõukejõuga või CO2 gaasijettidega või elektrostaatilise hõljutusega koos ioontõukejõuga.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 