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.
VKV KOC ISKOLÁK Isztambul-Tuzla Törökország 17, 18 6 / 0 Angol
3D tervező szoftver: Blender
https://drive.google.com/file/d/1fa5lUBO_bvtx4PCrQyFW1ks_bzRVyWpX/view?usp=share_link
A HELIOS-1 egy Holdtábor-projekt, amelynek középpontjában a fenntartható élet és fejlődés gondolata áll. Bár a projekt fő célja egy új, fenntartható energiaforrás - a hélium-3 izotóp - kutatása és biztosítása, az önellátás gondolata a fő koncepció, amely köré a projekt épült. A tizenkét űrhajósból álló legénységgel a HELIOS-1 két egyforma bázisból áll majd, amelyek a Hold déli pólusán található két különböző kráterben helyezkednek el, és amelyeket nagyrészt a Holdon található források felhasználásával építenek. A Holdtábor minimális függőséggel a Földről származó anyagellátástól - legyen szó vízről, élelemről, levegőről, építőanyagokról, tárgyakról, energiáról vagy bármi másról - hosszú ideig képes lesz működni annak érdekében, hogy a hélium-3-ban rejlő teljes potenciált és a Földön való felhasználásra alkalmas tulajdonságait felfedezhessék. A Föld erőforrásai értékes, de végesek. Végül a HELIOS-1 célja, hogy a fenntartható és biztonságos energiatermeléshez való hozzájárulása miatt emlékezzenek rá, eltávolítva egy nagy akadályt, amely a Földön a gyors globális fejlődés közepette a fenntartható élethez vezető utat akadályozza.
A hélium-3 a hélium izotópjaként, amely csak 0,0001%-t tesz ki a Földön, nagy lehetőséget rejt magában arra, hogy a magfúzió révén energiaforrásként használják fel. Azonban a drága költségek és a szükséges technológiai fejlettségi szint megnehezíti a hélium-3 energiatermelésben való felhasználási lehetőségeire vonatkozó kutatás és fejlesztés végrehajtását. Ezért az izotóp bősége a Holdon létfontosságú és a jövőbeni fejlődés lehetőségét hordozza magában - különösen egy olyan korban, amikor a fenntartható növekedést a természeti erőforrások kiaknázása akadályozza. Ennek érdekében a Hold talaját a kivont hélium-3 viselkedésével együtt vizsgálják meg, és más vegyületekkel is kiterjedt kutatásokat végeznek, hogy kiderítsék, hogyan lehetne felhasználni a jövőbeni technológiákban. A "Helios-1" holdi tábor fő célja az izotóp kinyerése után ez a kutatás lesz.
A HELIOS-1 Holdtábor két különböző helyszínen épül, és azonos alapszerkezetből áll majd. Mindkét tábor a Hold déli pólusán lesz, és ez lehetővé teszi a projekt folytonosságát a napfény hiánya okozta zavarok nélkül, mivel a bázison belül a napfényt fogják fő energiaforrásként használni. Mivel a Hold tengelyirányú dőlése körülbelül 5 fok, a két különböző bázis a déli pólus mindkét oldalán helyezkedik majd el, és felváltva fogják használni őket. Attól függően, hogy hol érkezik a hosszan tartó napfény, a bázisok valamelyikét egymás után fogják használni. Emellett mindkét bázis külön kráterekben lesz elhelyezve, hogy további védelmet nyújtson az esetleges meteorzáporok ellen. Ráadásul ezeket a krátereket kifejezetten a vízjégben gazdag tartalmuk miatt választották ki.
A kutatószemélyzet áthelyezésére a Holdtábor mindkét bázisának megépítése után kerül sor. Ennek során rakéták segítségével hozzák majd a Földről a szükséges anyagokat. A táborok építése során az épületek és folyosók fő építőkövei a Hold felszínén található holdi porból, talajból és kőzetekből álló regolit tömbök lesznek. A monolitikus téglák építési folyamatához nagyméretű 3D nyomtatókat fognak használni. A kutatások előtt az épületszerkezet esetleges hibáit gépekkel fogják kezelni. A regolitblokkokról kiderült, hogy elnyelik a hőt és áramot szolgáltatnak, ami fenntartható energiaforrásként hasznos lesz, miután az ilyen felhasználást elősegítő szükséges szerkezetek kialakításra kerülnek. Az épületszerkezeteket holdi talaj fogja borítani, hogy megakadályozza a kozmikus sugárzás okozta károkat. A vízvisszanyerő rendszerekkel és a bázison belüli levegőellátáshoz szükséges rendszerrel az épületek után fognak foglalkozni. A gyengélkedő szükségleteit, az esetleges élőlényeket, technológiai eszközöket a Földről hozzák majd ezután. A további rendszerek, mint az akvaponikus rendszer és a lakóhelyiségek kialakítása a második, amit a legénység letelepedése követ. Az olyan egyszerű tárgyakhoz, mint a székek és asztalok, felfújható acélbútorokat hoznak a Földről, mivel ezek szállítás közben kevesebb helyet foglalnak el és erősebbek. Ezeket később a bázison fogják felfújni.
A bázis egy kráter belsejében épül, ahol védve lesz a meteorzáporoktól. A kráterbe építés segít szigetelni a holdi bázist, mivel védelmet nyújt a mikrometeoroidák veszélye ellen, valamint a Hold földalatti környezetének stabil hőmérséklete miatt. Mivel a Holdon szinte nincs légkör, és a felszínét gyakran éri káros sugárzás, a holdbázis holdi talajjal való borítása segít megóvni az űrhajósokat a sugárzástól. A lakómodulokat a holdfelszínbe temetve vagy az alatta lévő lávaalagutakban helyezhetik el a legénység védelme érdekében. Az asztronauták más módon is hasznát veszik a holdi talajnak. A regolitból 3D nyomtatóval készített téglákból szerkezeteket lehetne építeni a Holdon, mivel könnyűek és erősek. Használhatók lennének olyan sugárzási pajzsok készítésére is, amelyek megvédik az űrhajósokat a Hold felszínén a káros sugárzástól. A téglákból olyan lakóhelyeket is lehetne létrehozni, amelyek stabilabb környezetet biztosítanának az űrhajósok és a felszerelés számára. Ez segítene biztosítani, hogy az űrhajósok biztonságban és kényelmesen dolgozhassanak a Holdon. Szintén a nyomás szabályozásában segítene egy belső kabinnyomás-szabályozó rendszer, ahol a nyomás alatt álló tartályokban lévő folyékony oxigén és folyékony nitrogén egy légkompresszorra támaszkodva segítene a nyomás szabályozásában.
A mi bázisunkon a fő hangsúlyt a fenntarthatóságra helyezzük, mivel a Hold alkalmatlan az emberi túlélésre, és a bázis túl nagy költségekkel jár ahhoz, hogy teljesen a Földtől függjön. A levegő előállításához többnyire elektrolízist fogunk használni. A Holdon a víz jég formájában található meg. A víz kinyerésekor a megfelelő felhasználás érdekében hidrogénre és oxigénre bontják. Ez stabil levegőforrást teremt az asztronauták számára, amelyet vészhelyzet esetén tartalék oxigéncsövek támogatnak majd. A nitrogént a holdi talajból nyerik ki, és rendszeresen pótolják a szivárgások leküzdése érdekében. A holdi jégmagok szűrése a víz kinyerése és vízvisszanyerő rendszerrel történő felhasználása szintén támogatja a bázis vízellátását. Ez a víz viszonylag biztonságosan használható és teljesen fenntartható, mivel az ISS vízfelhasználási rendszerével együtt használják. Az élelmiszerforrások a fenntarthatóság hasonló útját követik. A fő élelmiszerforrás egy akvaponikus rendszerből származik majd. Bár a berendezéshez szükséges fajokat a Földről hozzák, megfelelő kivitelezéssel az akvaponikus rendszer használata teljesen fenntartható lesz. Az űrhajósok számára is változatos, elegendő fehérjét és vitamint tartalmazó étrendet fog biztosítani. Az energiaellátáshoz napelemeket használnak majd, hogy a bázis fenntartható energiaforrást kapjon. Azokon a napokon, amikor a napelemek közvetlen használata nem lehetséges, akkumulátoros rendszereket használnak majd a bázis további energiaellátásának biztosítására. Ezeket az akkumulátorokat azokon a napokon töltik fel, amikor a napfényt energiává lehet alakítani.
A fenntartható hulladékgazdálkodás érdekében a különböző hulladéktípusokat (szilárd, folyékony és gáznemű) különbözőképpen kell kezelni. Először is, az űrhajósok személyes hulladékát (pl. higiéniai termékek, élelmiszercsomagolások, emberi hulladékok...) összegyűjtik és tömörítik, hogy minimálisra csökkentsék az általuk elfoglalt térfogatot, majd steril tartályokba zárják a szennyeződés megelőzése érdekében. Ezenkívül a hulladék típusától függően (pl. fém, műanyag...) újrahasznosíthatók a 3D-nyomtató alapanyagaként. A nem újrahasznosítható és konténerekben tárolt hulladékokat vissza lehet szállítani a Földre a megfelelő ártalmatlanítás céljából, vagy szükség esetén biztonságosan ki lehet dobni az űrbe, a környezetvédelmi protokollok végrehajtása mellett. A folyékony hulladékok esetében vízvisszaforgató rendszer használható, amely szűrést, desztillációt és kémiai kezelést alkalmaz a felhasználható víz visszanyerésére. A nem megújuló folyékony hulladékokat a szilárd hulladékokhoz hasonlóan vákuumcsomagokba zárják. A gáznemű hulladékok (főként szén-dioxid) esetében egy zeolit nevű szivacsszerű ásványi anyagot (mint az ISS-en) lehet használni, hogy az űrhajósokat megóvják a halálos hiperkarbonát-expozíciótól.
A Földdel és a Holddal való kommunikáció fenntartása kulcsfontosságú a HELIOS-1 hosszú élettartama szempontjából. A Földdel való kommunikáció fenntartásának egyik fő módja a Föld-Hold-Föld (EME) kommunikáció. A rádióhullámok terjedése a földi adóról a rádióhullámok visszaverődnek a Hold felszínéről, és a földi vevő fogadja őket, ezért ezt a kommunikációs stílust Hold-ugrásnak is nevezik, és segíti a Föld és a HELIOS-1 közötti kommunikációt. A holdi bázisok közötti kommunikációra a LunarNet projekt keretében a 3GPP űrminősített holdi hálózat használható. Ennek a robusztus hálózatnak a segítségével erős kommunikációs infrastruktúra építhető ki a Holdon, hogy minden adat hatékonyan továbbítható legyen. Ezért a holdi pattogás a Föld és a Hold közötti kommunikáció fenntartására szolgál majd, míg a vezeték nélküli 3GPP hálózat a HELIOS-1 és más holdi bázisok közötti kommunikációt segíti majd.
A mélyűri sugárzás élőlényekre és anyagokra gyakorolt hatásait lehet kutatni, a legénység ideális kísérleti alany. Bár a legénység korlátozott mennyiségű sugárzásnak lenne kitéve, a bázison való hosszú távú, 180 napos tartózkodásuk elegendő idő lenne ahhoz, hogy megfigyelhessünk bizonyos hatásokat a szervezetre.Emellett a holdi biológia és geológia tudományos kutatása létfontosságú szerepet játszik egy fenntartható és ezáltal sikeres holdtábor-bázis létrehozásában. A geológiai kísérletek során az űrhajósok vizsgálhatják a holdfelszín és a felszín alatti rétegek összetételét, szerkezetét és történetét. A nyert mintákból részletesebb ismereteket szerezhetünk a Hold lehetséges ásványkincseinek, valamint a holdi jégnek a helyéről, a kísérletek legfontosabb része azonban a hélium-3 tulajdonságaira és felhasználhatóságára vonatkozna olyan kérdésekben, mint a fúziós energia és más ágazatok. Mivel a hélium-3-at szinte lehetetlen megtalálni a Földön, a Holdon könnyen hozzáférhető anyag biztosítaná a szükséges anyagokat a hélium-3-mal való tényleges kísérletezéshez, hogy teljes mértékben kiaknázhassuk a benne rejlő lehetőségeket. Emellett a holdi talajt alkotó ásványi anyagok és vegyületek lehetséges felhasználási módjait is jobban fel lehetne kutatni, és teljes mértékben hasznosítani lehetne magában a bázisban és az akkoriban a Holdon lévő egyéb holdi infrastruktúrában.Ezen túlmenően a hosszú ideig alacsony gravitációs környezetben való élet hatásait is ki lehetne kísérletezni. Bár jelenleg elég jól értjük a test bomlását, amikor hosszú ideig alacsony gravitációnak van kitéve, további kísérletekkel még mindig több adatot nyerhetünk a témáról.
Mielőtt a HELIOS-1 küldetés keretében a Holdra küldenék őket, űrhajósainknak egy sor képzési programon kell részt venniük, hogy hozzászokjanak a holdi és az űrbeli környezethez. E képzési programok segítségével minden űrhajós megtanulja, hogyan kell túlélni a Holdon uralkodó szélsőséges körülmények között, és hogyan lehet a HELIOS-1 részese. A képzési programok egyik példája az űrjármű-makett (Space Vehicle Mock-up Facility, SVMF), amely annak a rakétának a makettje, amellyel utazni fognak, hogy az űrhajósok megszokják a Föld és a Hold közötti közlekedés környezetét. Egy másik képzés, amelyen át kell esniük, a KC-135, ahol az űrhajósok megtapasztalják a súlytalanságot, a zéró gravitációt, ami segít az űrhajósoknak megtapasztalni, milyen lesz a Holdra utazás közben és a Holdon, és megakadályozza azt is, hogy az emberek megbetegedjenek a zéró gravitációtól. Emellett az űrséták gyakorlásához az űrhajósoknak a Semleges Felhajtóerő Laboratóriumot is használniuk kell. Az űrhajósok hatalmas mennyiségű vízben (22,7 millió liter vagy 6,2 millió gallon) lebegnek az űrjárművek másolataiban, hogy gyakorolják, hogyan kell az űrben végzett műveleteket elvégezni. Ezek a példák csak technikai és tudományos jellegűek, de űrhajósnak lenni nem csak azt jelenti, hogy az embernek jó tudományos ismeretekkel kell rendelkeznie, hanem fizikailag és mentálisan is edzettnek kell lennie. Az űrhajósoknak elég fittnek kell lenniük ahhoz, hogy kibírják a felszállást és a gravitációs vonzást, hogy a küldetés során ne adódjanak problémák. Az űrhajósoknak mentálisan is fel kell készülniük arra, hogy hosszú ideig távol és részben egyedül legyenek az űrben. A legfontosabb, hogy asztronautaként nagyra értékelik a csapattagságot, ezért az űrhajósjelölteknek a csapatmunkára való képességek fejlesztése érdekében közkapcsolati tanfolyamok elvégzése is ajánlott. Összességében ezek a programok segítenek az űrhajósoknak felkészülni a Holdra.
A HELIOS-1 esetében egy többfokozatú rakétát használnak a Föld-Hold közötti szállításhoz, egy SSTO-t a holdi bázisok közötti szállításhoz és űrkutató járműveket a holdfelszíni szállításhoz. Az egyfokozatú rakéták újrafelhasználhatóak, és a HELIOS-1 számára megfelelőek, mivel a Holdon 180 naponként ki kell cserélni a személyzetet, ezzel szemben a Hold felszínén történő szállításhoz SEV-eket fognak használni. A SEV-ek olyan nyomás alatt álló járművek, amelyek segítenek az űrhajósoknak a Hold felszínén több helyszín felfedezésében, mivel a jármű "rákszerű" mozgást tesz lehetővé, amely segít a járműnek a nehéz terepviszonyok leküzdésében. A dönthető pilótafülke, amely szabad kilátást biztosít a felszínre, az erősen árnyékolt kabin, amely megvédi az űrhajósokat a naptevékenységektől, az űrhajósok gyors ki/bejutása a járműből, valamint egy dokkolóállomás, ahol az űrhajósok élhetnek, a SEV megfelelő lehetőség a holdfelszíni szállításra.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 