Moon Camp Pioneers:ssä jokaisen tiimin tehtävänä on suunnitella 3D-suunnittelulla kokonainen kuun leiri valitsemallaan ohjelmistolla. Heidän on myös selitettävä, miten he käyttävät paikallisia resursseja, suojelevat astronautteja avaruuden vaaroilta ja kuvaavat kuuleirin asuin- ja työskentelytilat.
Tudor Vianu National High School of Computer Science (kansallinen tietotekniikan lukio) Bukarestin kaupunginosa 1 Romania 17 6 / 2 Englanti
3D-suunnitteluohjelmisto: Blender
Selene-hanke on merkittävä virstanpylväs nykyaikaisen avaruustekniikan kehityksessä, sillä sen tavoitteena on perustaa ensimmäinen miehitetty avaruusasutus Kuuhun. Kolmivaiheisen hankkeen tärkein tavoite on luoda itsekantava kuun asuinympäristö, jossa keskitytään tieteelliseen tutkimukseen. Kuun etelänavalla sijaitseva Shackletonin kraatteri on valittu ihanteelliseksi paikaksi Moon camp:lle ottaen huomioon sen luonnonvarojen runsaus, säteilyn peittävyys, asukkaiden turvallisuus, elämänlaatu ja tieteellinen arvo.
Astronauttien suojaamiseksi ankaralta kuun ympäristöltä Moon camp rakennetaan maan päälle käyttämällä valettua regoliittia luonnollisena esteenä mikrometeoriitteja vastaan ja eristyksenä lämpötilan vaihteluita vastaan. Korkean säteilytilanteen suojaamiseksi hankkeeseen kuuluu erityinen huone, joka on vahvistettu paksummilla alumiiniseinillä. Regoliitin haitallisilta vaikutuksilta ihmisille ja laitteille suojaudutaan erityisten avaruuspukujen ja puhdistusjärjestelmien avulla.
Moon camp:n avulla astronautit voivat saada kestävästi käyttöönsä olennaisia resursseja, kuten vettä, ruokaa, ilmaa ja sähköä. Vettä saadaan louhimalla vesijäätä navoilta ja käyttämällä käänteisosmoosia, kun taas tuoretta ruokaa tuotetaan yhdistämällä vesiviljely ja kasvien kasvattaminen Kuun regoliittissa.
Ryhmämme näkökulmasta Kuuleiri on lähtökohta nykyaikaiselle astronautiikan kehitykselle. Selene-hankkeen lopullinen tavoite on kuun elinympäristön asuttaminen. Tavoitteen saavuttamiseksi Kuuleiri oli kuitenkin rakennettava kolmeen päävaiheeseen.
Suurten kuljetuskustannusten ja tutkimustarkoitusten vuoksi Selene-hankkeen ensimmäinen vaihe koostuu ainoastaan ensimmäisille siirtolaisille välttämättömistä tarvikkeista, jotka ovat ammattilaisia, joiden on määrä tehdä tutkimusta. Tämän vaiheen aikana insinöörit ja tiedemiehet kartoittavat ja tarkastavat tarkasti Kuun aluetta varmistaakseen Moon camp:n laajentumisen edelleen.
Vaihe 2 koostuu tukikohtamme laajentamisesta ja yleisen kehityksen varmistamisesta tulevia asukkaita varten, kun taas vaihe 3 käsittää Maan siirtolaisten tuomisen. Tämän vaiheen lopussa Selene-projektista tulee matkailu- ja kaupallinen asutuskeskus, mutta sen alkuperäinen tieteellinen tarkoitus säilyy.
Kuun ympäristön perusteellisen tutkimisen jälkeen on todettu, että lupaavin paikka on ehdottomasti etelänavalla sijaitseva Shackletonin kraatteri. Päätöksentekoa varten meidän oli analysoitava muutamia ratkaisevia tekijöitä, kuten resursseja, säteilyn peittävyyttä, asukkaiden turvallisuutta ja elämänlaatua sekä tieteellistä merkitystä. Shackletonin kraatteri on ylittänyt odotuksemme kaikissa edellä luetelluissa kategorioissa, joten olemme innostuneita siitä, mitä Project Selene voi saavuttaa, jos se sijoitetaan tänne.
Kraatterin reunalle paistaa lähes ympäri vuoden auringonvalo, joka tarjoaa Moon camp:lle jatkuvaa aurinkoenergiaa. Lisäksi Shackletonin varjostetun sisätilan vuoksi sen pohjaan on kertynyt jäätä, mikä on ratkaisevan tärkeää. Elektrolyysin avulla vesimolekyyli voidaan erottaa happi- ja vetykaasuiksi. Saatu vety voidaan käyttää polttoaineena, kun taas happi on kriittinen asukkaille. Lisäksi seinät suojaavat säteilyltä ja kuupölyltä, jotka molemmat ovat tappavia.
Kuuleirin suunnittelu ja rakentaminen on koko Selene-projektin aika- ja resurssikallein osa. Näin ollen on äärimmäisen tärkeää, että kuun infrastruktuuri mahdollistaa materiaalien paikallisen louhinnan ja rauhallisen siirtymisen perusmäärien valmistamiseen lähes täysin riippumattomana Maasta. Yksi rakentamisen huolestuttavimmista osista tulee olemaan asuinympäristöjen ilmatiiviyden ylläpito.
Rikkipitoisesta regoliitista voitaisiin kuitenkin helposti valmistaa uudenlaista betonia, lukuun ottamatta pakollista vettä, jota tarvitaan runsaasti. Kammioiden sulkemiseksi ja ilmatiiviin ympäristön luomiseksi tarvitaan toisenlaista geotekstiiliä, jonka rakenne on vaahtomainen. Näiden materiaalien lisäksi käytetään valettua regoliittia, joka muistuttaa hämmästyttävän paljon maapallon valettua basalttia. Tämä materiaali saadaan sulattamalla regoliittia muotissa, joka jäähdytetään hitaasti, jotta kiderakenne muodostuu; tätä prosessia helpottaa suuresti Kuun alhainen painovoima. Tämän materiaalin etuina ovat sen erittäin puristavat ja kohtalaisen vetävät ominaisuudet, joiden ansiosta rakennusosien puristus- ja vetolujuus on jopa kymmenkertainen maanpäälliseen betoniin verrattuna.
Siksi rakentamisen alkuvaiheessa hyödynnetään ensisijaisesti maapallon materiaaleja ja rakennetaan infrastruktuuri, joka mahdollistaa regoliittivalun, joka on eroosiota hyvin kestävä materiaali ja ihanteellinen suoja mikrometeoriitteja ja säteilyä vastaan.
Kuuleirimme on suojeltava astronautteja monilta kuun karun ympäristön uhkilta: säteilyltä, mikrometeoriiteilta, korkeilta lämpötilavaihteluilta ja kuupölyltä.
Rakentamalla tukikohtamme maan päälle käytämme betonista regoliittia luonnollisena suojana mikrometeoriitteja vastaan. Jopa noin 1 metrin syvyydessä kuubetoni voi absorboida suurimman osan kosmisesta säteilystä sekä pienienergisempiä auringon hiukkasia, mikä vähentää huomattavasti säteilysuojaukseen tarvittavien materiaalien määrää ja siten asutuksemme kustannuksia. Jotta astronauttien turvallisuus voidaan kuitenkin taata voimakkaan säteilyn aikana, kuten aurinkomyrskyjen aikana, paksummilla alumiiniseinillä vahvistettu huone tarjoaa asianmukaisemman suojan. Lisäksi valettu regoliitti tarjoaa huomattavien lämpöominaisuuksiensa ansiosta myös ensimmäisen eristyskerroksen, joka vähentää energiantarvetta, joka tarvitaan asuintilan lämpötilan ylläpitämiseksi vakiona huolimatta satojen asteiden lämpötilavaihteluista ulkopuolella.
Regoliitti on erittäin hienoista ja terävistä hiukkasista koostuvan rakenteensa vuoksi haitallista sekä ihmisille että laitteille, mutta sitä on myös tunnetusti vaikea puhdistaa, kuten ensimmäiset Apollo-operaatiot osoittivat. Jotta kuupölylle altistuminen olisi mahdollisimman vähäistä, käytämme järjestelmien yhdistelmää: Ensinnäkin käytetään erityisiä avaruuspukuja, jotka liitetään suoraan ilmalukkoihin, jolloin astronauttien kosketus saastuneisiin pintoihin minimoituu. Lisäksi jäämät puhdistetaan ilmaimulla, ja ilman suodatusjärjestelmä kerää ilmassa olevat hiukkaset. Asuinpaikan ilmakehän ja ilmalukkojen välinen positiivinen paine-ero varmistaa myös, että kuutukikohdan sisälle pääsee mahdollisimman vähän pölyä. Toiseksi kaikki kerätyt regoliittinäytteet sijoitetaan suljettuihin lokeroihin ja analysoidaan hansikaslokeroiden avulla, jolloin ne eivät koskaan joudu kosketuksiin asutuksen puhtaan ilman kanssa.
Astronautit pystyvät korkeiden lämpötilojen vuoksi tarvittavien erikoislaitteiden avulla poistamaan vesijäätä navoista. Lisäksi tuotamme terveellistä juomavettä käyttämällä käänteisosmoosia, jossa useimmat epäpuhtaudet poistetaan vedestä työntämällä se paineen alaisena puoliläpäisevän kalvon läpi. Prosessi on tarkoitus suorittaa kahdesti viikossa ja kerätä jäljelle jäävä vesi säiliöön.
Ajatuksemme tuoreen ruoan tuottamiseksi paikan päällä on olennainen kuun kasvihuone, jossa yhdistetään vesiviljely ja kasvien kasvattaminen kuun regoliitissa, jolloin avaruusmatkailijamme saavat kipeästi tarvitsemiaan ravinteita. Astronautit tuottavat hiilidioksidia hengittämällä ja ottavat vettä kasveille virtsastaan Water Recycling System -järjestelmän avulla. Olemme tehneet fysiikan laboratoriossamme analogisen kokeen, jossa tutkittiin palkokasvien ja typpeä sitovien Rhizobia-bakteerien symbioottisen suhteen vaikutuksia kasvien kyhmyjen muodostumiseen vaihtelemalla muuttujia, kuten valon väriä ja voimakkuutta, magneettikenttää ja Rhizobia-pitoisuutta.
Koska olemme päättäneet sijoittaa tukikohtamme lähelle Shackletonin kraatterin reunaa etelänavalla, pääsemme hyötymään jatkuvasta auringonvalosta. Sitten aiomme varastoida aurinkoenergiaa polttokennoihin, jotka ovat turvallisempia ja tehokkaampia kuin tavalliset akut. Niihin voidaan myös varastoida lisävirtaa kuunpimennysten ajaksi, jolloin vältytään myös kuunpimennysten aiheuttamalta ongelmalta, kun Maa estää auringonvalon kokonaan.
Ennen kuin lähdemme Maasta, valmistamme "tarvikkeita", joissa on tarpeeksi happea ensimmäisten kuun päivien aikana. Sitten käsittelemme happirikkaan regoliitin: yksi kokeellisesti todistettu menetelmä on sulasuolaelektrolyysi, jossa kuun maaperä sekoitetaan korkeissa lämpötiloissa kalsiumkloridiin, minkä jälkeen happi kerääntyy anodin ympärille, josta se kerätään talteen, kun seoksen läpi johdetaan virtaa.
Kuuleirimme varustetaan erityisellä jätehuoltojärjestelmällä, joka pystyy hävittämään kaikki astronauttien tuottamat jätteet. Ensin kaikki jäte lajitellaan orgaaniseen ja epäorgaaniseen jätteeseen, ja orgaaninen jäte kierrätetään lannoitteeksi, jota käytetään leirin puutarhoissa. Lisäksi ei-orgaaninen jäte hajotetaan pieniksi hiukkasiksi ja sijoitetaan suljettuihin säiliöihin varastointia varten. Jotta jäte ei saastuttaisi kuun ympäristöä, säiliöt sijoitetaan sille varattuun paikkaan, joka on kaukana leiristä ja sen toiminnasta. Sen jälkeen säiliöt kerätään robottiajoneuvolla ja kuljetetaan polttolaitokseen, joka sijaitsee alueella, jossa päästöt eivät aiheuta haittaa ympäristölle. Polttolaitos varustetaan myös suodattimella, jolla varmistetaan, ettei vaarallisia aineita pääse vapautumaan.
Pitääksemme yhteyttä Maahan ja muihin Kuun tukikohtiin asutuksemme tukeutuu kehittyneeseen satelliittiviestintäjärjestelmään. Järjestelmä mahdollistaa kaksisuuntaisen viestinnän, jonka avulla voimme lähettää ja vastaanottaa viestejä. Lisäksi aiomme käyttää lyhytaaltoradion, korkeataajuisen radion, satelliittiviestinnän ja laserviestinnän yhdistelmää.
Pitkän matkan viestintään leiri aikoo käyttää radio- ja lasersignaalien yhdistelmää viestien lähettämiseen Kuun pinnalla, kun taas lyhyen matkan viestintään käytämme radio- ja satelliittisignaaleja kommunikoidaksemme muiden Kuun tukikohtien kanssa. Miehistö käyttää myös tukikohdan sisäisiä ääni-, video- ja tiedonsiirtojärjestelmiä sekä tietojen salaustekniikkaa turvallisen viestinnän varmistamiseksi.
Lisäksi järjestelmä rakennetaan toimimaan erilaisissa ympäristöissä, kuten äärimmäisissä lämpötiloissa, huonossa näkyvyydessä ja pitkillä etäisyyksillä. Järjestelmässä käytetään erilaisia antenneja, jotta varmistetaan, että signaalit lähetetään ja vastaanotetaan mahdollisimman tarkasti.
Kuuleirimme tarkoitus on aluksi pelkästään tieteellinen, ja analysoitavat aiheet on jaettu seuraavasti: Tähtitiede, robotiikka ja teknologia. Tehokkuuden maksimoimiseksi häikäisevä miehistömme jaetaan pienempiin asiantuntijaosastoihin: Biologit, tähtitieteilijät, insinöörit tai ympäristötieteilijät.
Ensinnäkin tukikohtamme tärkeimpiin tarkoituksiin kuuluu geologian ja biologian yhdistäminen, jolloin tutkitaan mahdollisuutta kasvattaa kasveja kuun regoliitissa. Kasvihuoneeseemme kuuluu kuitenkin myös vesiviljelykokeilu, joka viedään askeleen ylemmäs tutkimalla, miten kasvit kehittyvät Kuun alhaisessa painovoimaympäristössä verrattuna Maan kontrollieriin, kuten Ruoka-osiossa selitetään.
On sanomattakin selvää, että kuun elinympäristön rakentaminen edellyttää suoraan tähtitieteellisen näkökulman tutkimista. Sen vuoksi pyrimme selittämään perusteellisesti Kuun alkuperän ja kehityksen ja hyödyntämään sen kaikkia mahdollisuuksia.
Koska Kuu on ensimmäinen pysyvä ihmisen asuinalue, yksi sen tärkeimmistä tavoitteista on tasoittaa tietä ihmiskunnan asuttamiselle muilla aurinkokuntamme planeetoilla, ja se tarjoaa tarkan testialustan uusille teknologioille, joiden tarkoituksena on uusien maailmojen tutkiminen ja asuttaminen. Lisäksi Kuun ympäristöön soveltuvien robotiikkajärjestelmien kehittäminen on ratkaisevan tärkeää, sillä suorituskykyiset mönkijät ovat ehdottoman välttämättömiä, kun on kyse kuljetuksesta Kuussa.
Yhteenvetona voidaan todeta, että motivoitunut tiimimme tekee varmasti uraauurtavia kuun löytöjä eri aloilla, sillä toteutamme epäilemättä yhä useampia tutkimusohjelmia, jotka koskevat monenlaisia tieteellisiä aiheita, joista osaa ei ole tutkittu aiemmin. Aiomme esimerkiksi tutkia edelleen muita keskeisiä aiheita (fysiikka, biokemia, ekologia tai eläintiede) tai jopa immunologiaa (arvioimalla COVID-19:n tarttuvuutta Kuussa).
Miehistön valmiuksien varmistamiseksi on tehtävä monia testejä ja uppoutuvia ohjelmia, joilla valmistellaan tutkijoita ensimmäisen kuutukikohdan ylläpitoon. Valmistautuminen on siis samanlaista kuin ISS:n harjoittelu, jossa keskitytään autonomiseen hallintaan ilman tarvetta kommunikoida Maan kanssa.
Paikan päällä järjestetään koulutusta ja simulaatioita, jotka valmistavat miehistöä vaikeuksiin, joita he todennäköisesti kohtaavat. Lisäksi osallistujille opetetaan myös kuutukikohdan resurssienhallintataitoja ja he oppivat kehittämään ja jakamaan tilannetietoisuutta monimutkaisessa tehtäväympäristössä.
Lisäksi aikatauluun on tarkoitus lisätä kursseja, joilla kehitetään aktiivisen oppimisen taitoja, viestintäprotokollia ja viestintäkutsujen paketoimista. Näin ollen olisi myös tarpeen keskustella Gatewayyn liittyvistä operaatioista, mukaan lukien vaadittu etätoimintaelementti ja Kuun pinnan laskeutumispaikkoja ja kulkureittejä koskeva vertailutehtävä.
Lisäksi tiimin on tutustuttava astronauttien tutkimusmatkailuun tarkoitettuun ekstravehicular mobility unit -yksikköön. Tämän lisäksi on tarkoitus simuloida, että operatiivinen arkkitehtuuri yhdistää tiede- ja Rover-toiminnot valvontahuoneessa, jossa miehistö tottuu hallitsemaan paikan päällä olevia Rovereita kauko-ohjatusti.
Tämän vuoksi miehistömme on osallistuttava kolmen viikon mittaiseen räätälöityyn ohjelmaan, jonka tarkoituksena on totuttaa heidät täysin siihen, miten Selenea tullaan käyttämään ja rakentamaan.
Jotta kuun laajoja pintoja voidaan tutkia tehokkaasti, kuuleirillä on käytössään monenlaisia ajoneuvoja. Niinpä on tarkoitus käyttää kahdenlaisia autonomisia Rovereita: toinen on suunniteltu vesijään louhintaan ja kuljetukseen ja toista käytetään uusien maastojen kartoittamiseen. Pitkien matkojen tehtäviä varten astronautit käyttävät myös miehitettyä ajoneuvoa. Se on varustettava paineistetulla moduulilla, johon mahtuu jopa kolme ihmistä ja joka on täysin omavarainen useita päiviä kerrallaan.
Matka Maahan ja Maasta pois tapahtuu kahdessa vaiheessa: Ensin astronautit lähtevät Maasta raketilla, joka vie heidät Kuun kiertoradalle. Sen jälkeen kapseli kohtaa NASAn kuun portin, jossa miehistö nousee laskeutumisalukseen ja saapuu kuun pinnalle.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 