Az Moon Camp Pioneers-ben minden csapat feladata egy teljes Holdtábor 3D-s megtervezése az általuk választott szoftver segítségével. Azt is el kell magyarázniuk, hogyan fogják felhasználni a helyi erőforrásokat, hogyan fogják megvédeni az űrhajósokat az űr veszélyeitől, és hogyan fogják leírni a holdtáboruk lakó- és munkaeszközeit.
Özel Bahçeşehir Koleji Fen ve Teknoloji Lisesi Samsun-Törökország Törökország 15, 16 6 / 3 Angol
3D tervező szoftver: Fusion 360
In our project, we aimed to design a Moon camp where our targeted trained astronauts will stay comfortable, maintain their scientific research and explore the Moon. We tried to build our camp, easily constructed in line with the available possibilities. In our base’s structure we used biomimicry and we carried our world’s features to the Moon. As an example, in our base’s main structure we used sunflower’s sun tracking and lotus flowers anatomical features to maintain a stable solar energy generation when possible and as our lunar module’s design we used grasshopper biomimicry because of them being able to land on their legs every time they jump. While we built the Moon camp in our main base with our unmanned rovers, we planned to provide their energy from our Energy Generating and Emergency Camp (EGEC) that we will use for its having sunlight %98 of the day. After the construction of the bases, the astronauts will get to work they are assigned to. In order to make sure that all astronauts provide for all their needs and do not delay their work, we planned a schedule. With this system we believe that works can be done on time.
Fő célunk, hogy a holdtáborunkat tudományos kutatások bázisaként használjuk. A kutatás folytatásaként felfedezzük a Holdat. Emberes és pilóta nélküli holdjáróinkkal olyan küldetéseket tervezünk, amelyek során mintákat gyűjtünk a Hold talajából, szikláiból stb. és visszahozzuk azokat a bázisunkra, és ezeket a mintákat képzett űrhajósaink alaposan tanulmányozzák. Mert ahogy a tudósok mondják, úgy gondoljuk, hogy a Hold értékes nyersanyagok forrása lehet. E célok támogatására, mint említettük, laboratóriumokat biztosítottunk űrhajósaink számára, ahol aktívan fognak dolgozni. Az előbb említett laboratóriumok helyet biztosítanak asztronautáink számára a csillagászat területén végzett kutatásokhoz is. Mivel ezek a fő céljaink, úgy gondoljuk, hogy az első lépésként szolgáló holdi tábor építésének következő fázisaiban a Holdon való állandó jelenlét megteremtéséhez vezet majd.
Fő bázisunkat (Alpha) az Archimedes-kráterben (39,7° É, 4,2° Ny) tervezzük létrehozni, amely a Hold délnyugati részén található. A kráter sík padlója viszonylag stabil felületet biztosít egy holdi bázis építéséhez és az űrrakéták leszállóhelyének kialakításához, a stabil hőmérséklet pedig megfelelő helyet biztosít az űrhajósok számára az élethez és a kutatáshoz. Emellett a kráterben földalatti vízforrások találhatók, amelyek nélkülözhetetlenek az élet fenntartásához és az energiatermeléshez.
Mivel a De Gerlache-kráter (88,71°S, 68,7°W) gerincét holdtöltenként 14 napig éri a napfény, úgy döntöttünk, hogy az EGEC-et a gerincen állítjuk fel, amely mindössze 220 kilométerre van az Archimédesz-krátertől. A gerinc ideális a hidrogén napelemekkel történő energiatermelésre, mivel a nap 98% részében napfény éri.
A bázisunk fő szerkezeteinek előállításához a nagy 3D nyomtatóinkat fogjuk használni. A főszerkezetünk megépítése után tervezzük egy védőréteg létrehozását, amely holdi regolitból fog állni, hogy a legvédettebb holdi bázist biztosítsuk, amit csak építhetünk.
A Hold regolitját fogjuk használni a bázisok építéséhez, mert;
Összefoglalva, a Holdon található holdi regoliton keresztül könnyű lenne bázisokat építeni az űrhajósok leszállása után.
A vasat, alumíniumot és szilíciumot tartalmazó holdi regolit a sugárzás védelmezője és elnyelője, valamint nagy a fényvisszaverő képessége, ezért választjuk védőrétegként.
Emellett jó anyag a meteoritoktól való védelemre, mivel olyan gátként működik, amely ellenáll a meteoritoknak, és megakadályozza a bázist és a berendezéseket károsító károkat. Ezenkívül képes elnyelni a meteoritok becsapódását, ami veszélyes lenne a holdi élőhelyre.
Ezenkívül hőszigetelést biztosít a bázis és a Hold felszínén lévő berendezések számára. Az általa biztosított réteg segítségével képes elnyelni és leadni a hőt, és ami azt illeti, segít szabályozni a hőmérsékletet.
Az esetleges veszélytől való védekezés szempontjából kétféleképpen és egy vészhelyzeti tervvel fogunk megegyezni.
Először is, egy korai előrejelző rendszert fogunk használni, amely észleli a Hold és a bázis felé közeledő meteoritokat. A meteorit sebessége, mérete és a talált hely szerint; az űrhajósok a körülményektől függően fognak mozogni, emiatt két lehetséges útjuk van:
1. terv: Ha a meteorit elég kicsi ahhoz, hogy ne tegyen kárt a bázisunkban, akkor az űrhajósokat a bázisról a bázisunk alatt lévő óvóhelyre menekítjük, amelyet a bázisunk alá, a biztonságot nyújtó vastag holdi regolit fog körülölelni. Miután a veszély elmúlt, az űrhajósok észlelni fogják a bázis által elszenvedett károkat, majd roverek segítségével megkezdik a bázis javítását.
2. terv: Ha a meteorit nagy és közel van a bázisunkhoz, akkor aktiváljuk a vészhelyzeti tervünket, amely szerint a Bravo bázisra megyünk a rovereken keresztül, amilyen gyorsan csak tudunk az evakuálás után.
A vízellátás érdekében azt tervezzük, hogy jeges vizet gyűjtünk az árnyékba borult helyek körül. A fertőzések elkerülése érdekében ezt az összegyűjtött jeges vizet felolvasztjuk és megszűrjük. Az utolsó terméket, a szűrt vizet, víztartályokban tároljuk majd a későbbi szükségletekre. Ezen kívül a Mikro-ökológiai Életfenntartó Rendszer Alternatívát (MELISSA) fogjuk használni, hogy a napi használatból (vizelet, higiéniai használat stb.) tiszta vízhez jussunk.
Az élelmiszerforrások biztosítására talaj nélküli mezőgazdaságot (hidroponikus mezőgazdaság) fogunk alkalmazni. Ebben a rendszerben, amely kedvezőtlen mezőgazdasági körülmények között is garantálja a termékeket, a növények víz- és tápanyagszükségletét ellenőrzött módon elégítik ki. A talaj nélküli mezőgazdaságban közvetlenül kiküszöböljük a talajból eredő betegségek kockázatát, csökken a többletmunkaigény és több termék nyerhető a folyamat révén. Az egyik legfőbb előnye, hogy a hidroponikus rendszerek a normál mezőgazdaságban használt vízmennyiségnek mindössze 10% részét használják fel. Ezenkívül a tervek szerint a biodómunkban egy bizonyos "Chlorella" nevű zöld alga fajtát használva magas fehérje-, vitamin- és ásványianyag-tartalmú étrend-kiegészítőket állítunk elő.
Ha szükség van rá, az oxigént napelemes hidrogénpanelek és biodóm biztosítja. A MELISSA segítségével történő víztisztítás mellett a tervek szerint a Co2-t mikroalga segítségével O2-vé alakítjuk át. Egyes becslések szerint 1 kg alga 1 és 2,5 kg közötti mennyiségű oxigént képes előállítani. Figyelembe véve, hogy egy átlagos ember napi oxigénfogyasztása 0,75 kg, bár ez a módszer nem a jelenleg használt második módszer, az oxigén előállításának különösen hatékony módja.
Energiaforrásként három különböző módot fogunk használni: a hidrogén napelemeket, a fúziós reaktorokat és a hulladékok elégetésével nyert energiát. Az alkalmazott módszerek részletes magyarázatát a külső nézelődős részben találjuk.
A hulladékok kezelését többféle megoldással tervezzük:
Az első módja a kezelésüknek a komposztálás. A Holdon található szerves hulladékok komposztálással talajjá alakíthatók, és felhasználhatók a növénytermesztésben és a mezőgazdaságban.
A hulladékok kezelésének második módja az, hogy oxigénnel elégetjük őket. E folyamat során a hulladékban lévő szerves hulladékok elégetésre kerülnek, és ennek a folyamatnak az eredményeként energia szabadul fel, amelyet a tervek szerint a napelemek és a fúziós reaktorok mellett a bázisunk erőforrásaként használunk majd fel. Másrészt, bár ez a lehetőség energiát biztosít számunkra, hátrányokkal is járhat. Ezen lehetséges következmények megelőzése érdekében figyelmet kell fordítani a komposztálandó anyagok tartalmára, és a feldolgozás után keletkező gázokat úgy kell ellenőrzés alá vonni, hogy az ne károsítsa a légkört.
A más bázisokkal való kommunikációhoz a rádióhullámok spektrumának VHF-sávjában működő műholdakat használnak. Az e kommunikáció biztosítására szolgáló műhold árbocos kialakítású, hogy a műholdat a földhöz rögzítse, és csökkentse a jelerősségveszteséget. Ennek a szerkezetnek a tetején található a testszerkezet, amely az elektronikus áramkört és a mozgatható parabolaantennát tartalmazza, amely szintén csökkenti a jelerősségveszteséget azáltal, hogy a parabolát egy másik műholdra irányítja.
Ezek mellett a Földdel való kommunikáció biztosítása érdekében azt is terveztük, hogy a fő bázisunkon lévő műholdat használjuk a Föld körül keringő műholddal való kommunikációra. A fő ok, amiért egy olyan műholdat választottunk a kommunikációhoz, amely a légkörön kívül helyezkedik el, az a jel esetleges elvesztésének megelőzése.
Világunkban számos tudományos vizsgálatot végeznek. Ha ezeket a tanulmányokat a Holdra visszük, az sok előnnyel járhat. Emellett úgy véljük, hogy egyes kutatásokat a Holdon átfogóbban lehet végezni. Például:
Csillagászat: A Hold légkörének hiánya és az alacsony fényszennyezés miatt kiváló helyszín a csillagászati megfigyelésekhez, az üres földterület pedig lehetőséget ad arra, hogy nagy távcsöveket és laboratóriumokat építsünk, amelyekkel dolgozhatunk. A csúcstechnológiás távcsöveinkkel tisztábban figyelhetjük meg a csillagokat, galaxisokat és még sok mást.
Geokémia: A tudomány ezen ága lehetőséget nyújt arra, hogy közelről megfigyeljük a Holdat alkotó kémiai folyamatokat és a föld alatti ásványi anyagokat. Ezek az információk a jövőbeli kutatások és kísérletek forrásai lehetnek.
A jövő technológiájának tesztpályája: Az üres földterület és az emberi tevékenység hiánya miatt a jövőbeli projekteket súlyos következmények nélkül lehet tesztelni. Ez segíthet abban, hogy szabadon kísérletezhessünk technológiáinkkal, és az eredményeket szem előtt tartva gyorsabban fejleszthessük azokat.
Új erőforrás-területek: Ez egy új problémához vezet: "Hol találhatunk új erőforrásokat, amelyeket felhasználhatunk?". Itt jön jól a Hold felszíne, amely gazdag elemekben és vegyületekben. Ezeket az erőforrásokat összegyűjthetjük és tárolhatjuk, és felhasználhatjuk más kísérleteinkhez vagy szükségleteinkhez.
Holdi szeizmológia: A holdi szeizmológia a talaj mozgását, például a holdrengéseket és a Hold felszínén bekövetkező mozgási eseményeket jelenti. Bár már számos szeizmográfiai mérőrendszert telepítettek, ennek még mindig vannak korlátai és információhiánya. megfelelő telepítésekkel és közelebbi vizsgálatokkal úgy gondoljuk, hogy többet is találhatunk. Az új eredmények a holdrengések felhasználásával az energia kinyerésének új módjaihoz vezethetnek
És további kutatásokat lehet végezni.
Az űrhajósok kiválasztása után legalább három-négy évig tartó képzési programot fognak elvégezni, ahogyan azt az ESA végrehajtja, mielőtt először az űrbe mennének.
Első lépésként alapképzésben vesznek részt, amely 12 hónapig tart. Ez idő alatt az űrhajósok megtanulják az űrállomás összes rendszerét, a szállítójárműveket és a robotikus műveletek alapelveit. Ezenkívül megtanulják, hogyan kell holdtábort, napelemes hidrogénpaneleket felállítani, vagy oxigénnel rendelkezni a biodómban stb. Tájékoztatást fognak kapni a rendszer alapelveiről, amelyre szükségük lesz. Emellett hozzá fognak szokni a gravitáció nélküli élethez és a testük gravitációmentes környezetének irányításához.
Az alapkiképzést követően a kiküldetés előtti képzésen vesznek részt, amelynek során tovább tanulnak és fejlesztik ismereteiket az űrállomás rendszereiről, valamint speciális képzéseken vesznek részt több helyen, például Houstonban az Egyesült Államokban, Csillagvárosban Oroszországban, a JAXA Tsukuba Központjában Japánban és Saint-Hubert/Montrealban Kanadában.
Ezen előkészítő lépések után az űrhajósok készen állnak arra, hogy beosztásra kerüljenek egy küldetésre, és megkezdődnek a kiképzések a rájuk bízott küldetéssel kapcsolatban. E folyamat során a legénységükkel együtt fognak kiképzésen részt venni, hogy megszokják egymást. Ezenkívül megtanulják a feladataikat, és azt, hogyan kell együtt dolgozniuk. Ezenkívül tájékoztatást kapnak arról, hogy mit kell tenniük vészhelyzetben és az evakuálási tervekről.
Az űrállomásra vagy a Holdra való megérkezésük után a Föld és a videók közötti élő kommunikációval folytatják a kiképzést. Emellett továbbra is megtanulják majd a robotok és űrhajók működését élőben és szimuláción való kipróbálással.
Az űrhajósok számára 3 rovert terveztek, hogy sikeresen teljesítsék küldetésüket a Holdon. Ezeknek a rovereknek a fő feladata az építés, a fúrás, a tárolás és az űrhajósok szállítása. A tervek egyik legfontosabb eleme a roverek kerekei voltak. A roverek kerekeit a mecanumi kerék és a marsjáró kitartó roverek kerekei ihlették. E kerekek fő jellemzője, hogy ellenállnak a holdfelszínen esetlegesen felmerülő nehézségeknek, és megkönnyítik a szállítást. Konkrétan a mecanumi kerekek jellemzője, hogy bármilyen módon mozoghatnak. Ugyanakkor a mars perseverance rover ihletése biztosította, hogy a jármű teljes 360 fokos fordulatszámmal rendelkezzen. Másrészt, a Földre és a Földről történő szállítást figyelembe véve, a holdkompon a szöcskelábak biomimikriáját használtuk, hogy könnyebbé tegyük a leszállást és gyorsabbá a felszállást.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 