"Moon Camp Pioneers" kiekvienos komandos užduotis - 3D formatu suprojektuoti visą Mėnulio stovyklą naudojant pasirinktą programinę įrangą. Jos taip pat turi paaiškinti, kaip naudos vietinius išteklius, kaip apsaugos astronautus nuo kosmoso pavojų ir aprašyti Mėnulio stovyklos gyvenamąsias ir darbo patalpas.
DOUKAS MOKYKLA Marousi-ATHENS Graikija 15 2 / 0 Anglų kalba
3D projektavimo programinė įranga: Fusion 360
Mūsų misija - įrengti stovyklą Mėnulio lavos vamzdyje pagal JT susitarimą dėl Mėnulio. Stovyklos pavadinimas yra "PETRALONA", kuris yra vienas seniausių priešistorinio žmogaus naudotų urvų Europoje.
1-asis etapas - PRIEŽIŪRA. Iš pradžių aplink Mėnulį skriejantis orbitinis aparatas (galbūt "Gateway") taptų baze daugiasavaitinėms įgulos kelionėms į Mėnulio paviršių su hermetiškais roveriais, kad būtų galima parengti išsamius paviršiaus ir požemio žemėlapius. Robotizuotas zondas ištirs Marius Hills vamzdžio įėjimą, sienas ir tunelį dėl tinkamumo gyventi žmonėms, ledo buvimo ir logistikos plėtros.
2-asis etapas. Trys nepilotuojami krovininiai skrydžiai su raketa "Ariane 6" ir vienas pilotuojamas skrydis su ESA perdirbamu kosminiu laivu paruoš lavos vamzdį ir sukurs pagrindines sistemas: liftą, slėgines buveines, energijos, ryšių ir gyvybės tiekimo sistemas.
3 etapas - savarankiška stovykla. Gyvenamosios aplinkos ir infrastruktūros konstrukcijų gamyba ir surinkimas vietoje. In situ gyvybės palaikymo ir energijos gamybos, regolito kasybos, deguonies gavybos, vandens gamybos, saulės baterijų ir kitų elektrinių, šiltnamių ir kuro gamybos. Aristarcho plynaukštėje bus įkurta nuotoliniu būdu valdoma robotizuota ledo ir lakiųjų elementų (N, H, C) gavybos plantacija, o 300 km ilgio vamzdynas sujungs ją su mūsų stovykla.
4 etapas - bazės išplėtimas. Gamyba ir remontas vietoje. Mėnulio tyrimai ir eksperimentai. Tolimojo kosmoso tyrinėjimas, parama kelionėms į Marsą ir komercinei veiklai.
Įkurti pirmąją nežemišką žmonių gyvenvietę, kuri būtų pradinis žingsnis plečiant žmogaus veiklą Saulės sistemoje, ypač kaip tarpinė stotis kelionei į Marsą. Ji bus ilgalaikis eksperimentas, skirtas nuolatiniam gyvenimui kitoje planetoje, kurioje gyvenimo sąlygos yra nedraugiškos, toli nuo Žemės, tirti. Tai nuostabi galimybė realiomis sąlygomis išbandyti naujas technologijas, tokio bandymo logistiką, astronautų medicinines ir psichologines problemas. Mėnulis yra unikali mokslinė laboratorija fizikos, chemijos, biologijos, geologijos ir sociologijos eksperimentams, kurių neįmanoma atlikti Žemėje, susijusiems su Žemės ir Mėnulio geneze, mūsų apsauga nuo grėsmių iš kosmoso ir pažangiais tolimojo kosmoso stebėjimais naujais teleskopais. Be to, Mėnulio vertingų išteklių gavyba (įskaitant retųjų žemių metalus, naujus mineralus ir helį-3), rinkoje paklausių kosminių produktų gamyba ir turizmas padės tobulinti technologijas, skatinti ekonomikos augimą ir kurti naudingas darbo vietas.
Marius Hills regione esančiame lavoninės vamzdyje su stoglangiu (58 × 49 m ir 40 m gylio), kurio stogo storis 20-25 m, koordinatės 14,2° šiaurės platumos, 303,3° rytų ilgumos. Tokia buveinė būtų visiškai apsaugota nuo radiacijos, ekstremalių temperatūros svyravimų, meteoritų bombardavimo, statinės elektros ir regolito dulkių. Išvengus itin žemos temperatūros ašigaliuose, būtų sutaupyta beveik 30% reikalingos energijos. Taigi, lyginant su antžeminėmis buveinėmis, galima labai sumažinti svorį, sudėtingumą, specialius protokolus ir apsaugą, išplėsti mokslinių misijų tikslus ir trukmę, leisti nusileisti didesniam įgulos narių skaičiui (dirbant įprastomis sąlygomis ir geresne psichologija) ir didesnei naudingosios masės kroviniui mokslo tikslais. Lygiadienis yra lengviausia nusileidimo vieta ir nuolatinis ryšys su Žeme, nors Mėnulio naktys yra iššūkis energetikai. Netoliese esančiame Marios brandžiame dirvožemyje gausu metalų. Vandens (>500-700 ppm), N, H ir C ištekliai piroklastinių nuosėdų pavidalu Aristarcho plynaukštėje yra dideli. Naujausi duomenys parodė, kad plačiai paplitęs vandens kiekis saugomas smūginio stiklo rutuliukuose.
Pasirengimo metu bus gabenama žemiška medžiaga, įskaitant savarankiškai įrengiamas pastoges, deguonies ir vandens gamybos ir (arba) perdirbimo įrenginius, vieno mėnesio maistą, saulės baterijas ir įkrautus akumuliatorius nakties laikotarpiui, oro užraktų modulius, aliuminį, anglies pluoštą, kasybos kraną, du robotus roverius, antenas, 3D spausdintuvą, skafandrus, nedidelius deguonies, azoto ir vandenilio kiekius.
Išlyginus tunelio grindis, pasirinktas segmentas bus apsaugotas nuo paviršiaus, nelaidžiai užsandarinant stoglangį, o po juo esantį šviesulį iš abiejų pusių blokuojant sandariomis sienelėmis. Ant stogo atidarytos langinės bus ekranuojamos skaidria keramika iš aliuminio oksinitrido natūraliam apšvietimui kartu su lempomis, skleidžiančiomis regimąją ir infraraudonąją, UV-A ir UV-B šviesą, kad geriau imituotų saulės šviesą. Bus sukurta slėginė erdvė, pripildyta 1 atm kvėpuojamo oro.
Nuolatinės buveinės bus kuriamos naudojant regolito liejinius ir 3D spausdinimą iš Mėnulio grunto. Petralonos stovykla sudaro centrinis bokštas su vienu sunkiasvoriams kroviniams ir vienu personalui skirtu liftu, kuris prasideda nuo tunelio grindų ir pro ekranuotą stoglangį į Mėnulio paviršių išsiplečia į kupolo konstrukciją, apsaugotą nuo radiacijos 2 metrų storio regolito danga ir turinčią keraminius langus. Tai pagrindinis įėjimas į įgulą ir transporto priemones per šliuzo modulį. Jame taip pat gali oro nepralaidžiai prisišvartuoti roveriai. Paviršiuje taip pat yra paleidimo aikštelė, saulės baterijų plokštės ir apsauginis apvalkalas su raketa avariniam pabėgimui.
Gyvenamosios vietos, kuriose naudojama paprasta, nebrangi ortogonali konstrukcija, bus pagamintos iš patvarių lengvų medžiagų, sujungtos tarpusavyje, o bokšto pagrindas bus lygiagretus žemei per šliuzų modulius. Juose bus bendra laisvalaikio ir veiklos zona, privatūs kambariai kiekvienam žmogui (nes asmeninės erdvės poreikis yra itin svarbus), valdymo ir ryšių centras, laboratorijos, medicininės patalpos, šiltnamis, pastatai, skirti perdirbimo sistemoms, regolito apdorojimui, elektrolizeriui, energijos saugyklai, techninės priežiūros garažui ir sandėliui.
Alternatyvi galimybė patekti į tunelį bus įrengta rampa nuo paviršiaus iki tunelio grindų. Tunelyje už sienų bus kuro rezervuarai, branduolinė elektrinė ir paleoregolito kasyklos.
Mėnulio paviršiuje dulkės, Saulės vėjas ir šimtus voltų siekianti statinė elektra, kaip poliariniuose krateriuose, kartu su ekstremalia kintančia temperatūra nuo 127 C iki minus 173 C, pakenks įgulos, elektroninių prietaisų, saulės baterijų ir kitų įrenginių sveikatai. Jei Mėnulio bazė būtų pastatyta lavos vamzdžio viduje, tai duotų didelės operacinės, technologinės ir ekonominės naudos. Mūsų stovykla bus sandariai apsaugota nuo paviršiaus aplinkos, kad joje būtų tinkamos gyventi sąlygos, o temperatūra būtų pastovi ir švelni - apie 17 Celsijaus, palyginti su Mėnulio paviršiuje labai svyruojančia dienos ir nakties temperatūra. Be to, visas vidinis postas bus pripildytas kvėpuoti tinkamo oro, kuriame slėgis sieks 1 atmosferą, ir vamzdynu sujungtas su regionu, kuriame gausu vandens ir lakiųjų medžiagų. Pasirinkto lavos vamzdžio stogas yra beveik 25 m, todėl jis užtikrina absoliučią apsaugą nuo mikrometeoroidų, meteoritų ir kosminės spinduliuotės, nes įprastinis radiacinis skydas yra tik iš dalies veiksmingas. Jis taip pat saugus nuo mėnulio drebėjimų ir pasižymi tvirtumo savybėmis. Erdvės gausa leidžia palaipsniui plėsti bazę prijungiant papildomas buveines per oro šliuzų modulius, o sugedus daliai, ją būtų galima tiesiog izoliuoti nuo likusios dalies uždarant bendrus liukus. Be to, būnant netoli Žemės, ekvatoriaus lygyje, ryšys su Žeme netrukdomas, todėl įgula apsaugoma nuo bet kokių avarinių situacijų, ypač medicininių, kai reikia skubios robotinės chirurginės intervencijos, nuotoliniu būdu valdomos iš specializuotos komandos Žemėje. Dėl apsaugotos aplinkos ir maksimalios šiluminės izoliacijos sumažėja energijos poreikis, bus lengviau gaminti maistą eksperimentinė žemdirbystė ir regolito auginimas įmanomas, o vandens, oro ir energijos poreikiai bus mažesni ir ekonomiškesni. Dirbant patogiose, sveikose, didelėse buveinėse, be sunkių skafandrų, kasdienis gyvenimas priartėja prie gyvenimo Žemėje, pagerėja jų psichologija ir saugumas.
VANDENS
Vandenilio (gaunamo iš Mėnulio regolito, kurio 40-50 ppm nuolat implantuoja Saulės vėjas arba kuris po kiekvieno nusileidimo išgaunamas iš nusileidimo aparatų kuro elementų) ir deguonies sujungimas
Iš Saulės vėjo gautas vanduo, saugomas smūginio stiklo rutuliukuose visame Mėnulio paviršiuje (7 × 1014 kg).
Piroklastinės vandens nuosėdos, išgautos iš netoliese esančios Aristarcho plynaukštės (>500-700 ppm)
Ledas, susimaišęs su dirvožemiu nuolat šešėlyje esančiuose regionuose arba lavos vamzdžio paleoregolite
Vandenilį sujungus su įgulos iškvėptu CO2 arba su iš Mėnulio šaltųjų gaudyklių gautu CO2 (4H2 + CO2 → 2H2O + CH4, Sabatjė reakcija).
taikant griežtą perdirbimo sistemą
AIR
Kvėpuojamojo oro gamybos įrenginiai (20% O2 ir 80% Azotas) gamina deguonį.
iš vandens naudojant elektrolizę
iš šiltnamyje esančių augalų fotosintezės būdu.
iš Mėnulio regolito (kaip deguonies oksidai 40-45% masės) redukuojant regolitą pirolizės būdu (2FeTiO3+2H2 →2Fe+2TiO2+2H2+O2) arba išlydytos druskos elektrolizės būdu.
Azotą galima išgauti iš marių bazalto po įkaitinimo kartu su H2 ir CO ir regeneruoti naudojant perdirbimo sistemas.
FOOD
Šiltnamyje, apšviestame šviesos diodų, hidroponiniu būdu galima auginti greitai augančius augalus, pavyzdžiui, kopūstus, saldžiąsias bulves, kviečius, salotas, agurkus, pomidorus, sojų pupeles, kvinoją, ridikėlius, kruopas, grybus ir bulves.
Akvakultūra, kurioje auginamos rūšys, kurioms reikia nedaug O2, kurios išskiria nedaug CO2, kurių išsiritimo laikas trumpas, o energijos poreikis minimalus (5-20 kartų mažesnis nei žinduolių), pvz., jūrų ešeriai ir meknės, kurių ikrai bus siunčiami iš žemės. Tačiau midijos ir krevetės yra geresnis sprendimas pagal užimamą plotą ir suvartojamų kalorijų kiekį vienai masei.
Naminių paukščių auginimas - kiaušiniai
Mėsos gamyba naudojant genų inžinerijos in vitro ląstelių kultūras
POWER
40 kW galios branduolių dalijimosi sistema
Saulės energija. Ilgos nakties problemą galima spręsti statant fotovoltinių baterijų masyvus išsibarsčiusiose vietose, kad bent vienas iš jų visada būtų dienos šviesoje, arba elektrinę, kurioje yra nuolatinė arba beveik nuolatinė saulės šviesa. Lazeriais energija iš saulės apšviestų vietų bus siunčiama į šešėlyje esančius regionus. Arba kaupti energiją 15 dienų, kai yra saulės šviesos.
Saulės energija varomi elektrolizatoriai vandenį suskaido į deguonį ir vandenilį, kad iš jų būtų galima gaminti degalus arba regeneraciniuose kuro elementuose vėl sujungti kaip sukauptą energiją.
Sabatjė reakcijos ir plastikinių šiukšlių bei įgulos atliekų pirolizės su deguonimi vietoje metu susidaręs metanas.
Daugkartinio naudojimo daiktai bus gaminami iš fotochemiškai suyrančių medžiagų, veikiant saulės UV spinduliams, o smulkios šiukšlės bus apdorojamos deginimo krosnyje, naudojant deguonį, taip smarkiai sumažinant atliekų kiekį. Visus likučius bus galima palaidoti netoli pagrindo esančiame krateryje arba lavos vamzdyje su sandariu įėjimu, naudojant jį kaip sąvartyną.
Supakuotas atliekas galima sprogdinti tolyn nuo Mėnulio, pvz., į Saulės pusę (ypač toksiškas ar radioaktyvias) arba į Žemės atmosferą, kad jos galėtų planuotai destruktyviai grįžti į Žemę virš negyvenamos teritorijos.
Biologinio gyvybės palaikymo sistemoje augalai ir bakterijos perdirba visas nevalgomas maisto atliekas, žmonių ekskrementus ir kitas biologines atliekas į tam tikras trąšas. Higienos vanduo, nejautrus prakaitas, tualeto nuotekos, sumaišytos su fekalijomis ir šlapimu, ultrafiltracijos būdu perdirbami į vandenį, skirtą pilti į šiltnamį. Kabinų iškvėptas anglies dioksidas kartu su vandeniliu regeneruoja vandenį ir gamina metaną (Sabatjė reakcija).
Mėnulyje radijo bangų antenoms visada reikia tiesioginio regėjimo kontakto. Mėnulio orbitoje esantys palydovai tai palengvina, be to, jie bendradarbiauja su GPS navigacijos sistema. Pažangios sistemos, naudojančios Klystronus, esančius netoli Mėnulio ekvatoriaus, nuolat palaikys ryšį su Žemės antžeminių stočių sistema, įskaitant giliojo kosmoso antenas. Ilgasis
nuotolinio ryšio su roveriais ar kitomis stovyklomis taip pat pasiekiamas per palydovus, o trumpas - per nedideles dipolines antenas, kurios gali siųsti tik iki dešimties kilometrų. Bazės vidinis ryšys gali būti palaikomas eterneto kabeliais.
LTE/4G arba 5G technologija bus išbandyta ryšiams Mėnulio paviršiuje, nes Mėnulio kraštovaizdis paprastai yra atviras, o elektromagnetinės bangos sklinda net be atmosferos.
Lazerinis optinis ryšys tarp Žemės ir Mėnulio arba tarp palydovų bus kuriamas naudojant optinius teleskopus kaip spindulio plėstuvus, todėl bus galima perduoti daugiau duomenų per trumpesnį laiką, pvz., 4k vaizdo transliacijas arba nuotoliniu būdu iš Žemės valdomus laiko atžvilgiu jautrius robotus.
TEMOS:
Astronomija, Kosmoso mokslai, Biologija, Biotechnologija, Seismologija, Vulkanologija, Inžinerija, Robotika, Kompiuterių mokslai, Sociologija
EKSPERIMENTAI:
Teleskopai, integruoti su pažangiais didelio sudėtingumo prognozavimo algoritmais, skirti ankstyvam asteroidų susidūrimo su Žeme aptikimui.
Radijo teleskopas, naudojantis tolimąją pusę kaip stabilią platformą ankstyvosios Visatos spinduliavimui tirti, apsaugotą nuo antžeminio radijo spinduliavimo ir kitų atmosferos trikdžių (pvz., debesų, mėnulio šviesos, drėgmės).
Žematemperatūriniai skystųjų veidrodžių teleskopai abiejuose poliuose stebi visatą infraraudonųjų spindulių diapazone be šiluminio fono, kad būtų galima tirti visatos kilmę, evoliuciją ir savybes.
Astrodalelių fizika (pvz., didelės energijos netrinai, antidalelės ir kt.)
Mėnulio lazerinis nuotolinis matavimas, kuriuo tikrinamas bendrasis reliatyvumas ir ieškoma tamsiosios medžiagos prigimties.
Senųjų Mėnulio kraterių mėginių ėmimas siekiant ištirti, kaip formavosi Mėnulio ir Žemės sistema
Saulės ir vėjo naudojimas energijos gamybai
Statinės elektros energijos surinkėjų poliariniuose krateriuose naudojimas kaip energijos bankų
Nuotolinė robotinė chirurgija mikrogravitacijos sąlygomis, kai reikia skubiai reaguoti iš medicinos centro Žemėje realiuoju laiku ir perduoti didelės apimties duomenis.
Itin lengvos medžiagos kosmoso reikmėms
Medžiagų elgsena ir mechanizmai ekstremalioje aplinkoje, mažos gravitacijos ir didelio elektrostatinio dulkėtumo aplinkoje
Pažangi robotų technika, skirta ekstremalios aplinkos jutimui, mobilumui, manipuliavimui ir automatizuotam bei autonominiam aptikimui, kalibravimui ir remontui.
Konstrukcijų ir erdvėlaivių gamyba kosmose ir autonominis surinkimas
Elektrostatinė levitacija su jonų ir skysčių jonų šaltiniais
Daugiamegavatinių jonų variklių ir antimaterijos varomosios jėgos Marse kūrimas
Gaminti mėsą laboratorijoje, naudojant iš gyvūninių baltymų gautas vitro ląstelių kultūras.
Seismologija, lavos vamzdžių vulkanologija
Pažeidimams atsparios ir savaime išsilyginančios medžiagos
Regolito proceso metodai deguoniui, vandeniui ir kitiems elementams išgauti
svetimos gyvybės biologiniai požymiai, ypač lavos vamzdžiuose
Eksperimentų projektavimas siekiant sukurti duomenis, kurie būtų paruošti AI/ML kiekybiniam neapibrėžtumo įvertinimui, palyginti su klaidinančiomis koreliacijomis, kaip tarpplanetinių kelionių ir naujų atradimų erdvių sprendimo gairės.
Kaip mikrogravitacija veikia audinių augimą ir žaizdų gijimą
Sintetinio kraujo ir odos gamyba
Didelio ekranavimo metodų, skirtų šilumos ar oro nuostoliams ir lakiųjų medžiagų nuostoliams kasimo metu pašalinti, bandymas
Visi Moon camp atrinkti įgulos nariai, pagrindinės ir atsarginės įgulos nariai, mokysis kartu, nes jie turi ne tik susipažinti vieni su kitais, bet ir išmokti efektyviai dirbti kartu pagal jiems paskirtas užduotis ir atsakomybę. Visi nauji kandidatai į astronautus, turintys skirtingą profesinę patirtį ir kompetenciją, turi pasiekti bendrą minimalią žinių bazę. Jie turi išmokti medicinos, kalbų, robotikos ir pilotavimo, kosminių skrydžių ir kosminių sistemų inžinerijos, kosminių sistemų organizavimo, žemės ūkio ir pažangiosios informatikos.
Kad būtų pasirengę pasivaikščiojimui Mėnulyje, jie bus mokomi gravitacijos trūkumo aplinkoje, dėvėdami skafandrą.
Jie nagrinės tokias technines disciplinas kaip elektrotechnika, aerodinamika, varomoji jėga, orbitinė mechanika, medžiagos ir konstrukcijos, taip pat bus supažindinti su mokslo disciplinomis, pavyzdžiui, moksliniais tyrimais mikrogravitacijos sąlygomis (žmogaus fiziologija, biologija ir medžiagų mokslai), Žemės stebėjimu, astronomija, kosmoso teise ir tarpvyriausybiniais susitarimais dėl pasaulinio bendradarbiavimo kosmoso srityje.
Jie turėtų būti mokomi gyventi, dirbti ir atlikti mokslinius eksperimentus ekstremalioje Mėnulio aplinkoje, išsamiai praktiškai ir papildytoje virtualioje realybėje apžvelgiant visas stovyklos sistemas (pavyzdžiui, buveinės struktūrą ir dizainą, kasinėjimo vietas, navigaciją ir valdymą, šilumos kontrolę, elektros energijos gamybą ir paskirstymą, valdymą ir sekimą, gyvybės palaikymo sistemas, bendrąsias robotų operacijas, suartėjimą ir prisijungimą, užkrovimo sistemas, naudingosios apkrovos sistemas), taip pat pagrindines stovyklą aptarnaujančių erdvėlaivių ir roverių sistemas. Astronautams, besiruošiantiems tyrinėti lavos vamzdžius, reikėtų mokytis keliauti vertikaliai išsivysčiusiomis aplinkomis ir tyrinėti urvus su nelygiu reljefu, aštriomis uolienomis ir uolienų kritimais, o vaikščiojimą Mėnulyje lydi dulkių kėlimas ir elektrifikacija.
Mokymai taip pat apima mokymą, kaip elgtis nestandartinėse situacijose, gedimų analizę ir atkūrimo ir (arba) remonto veiklą. Šios užduotys nėra visiškai nepriklausomos be robotų. Tai atveria naują žmogaus ir roboto sąveikos kelią.
KELIAUTI Į ŽEMĘ IR IŠ JOS.
Daugkartinio naudojimo vertikalaus nusileidimo erdvėlaivis, skirtas įgulai ir prisijungimui prie TKS
Nepilotuojama krovininė raketa
Perdirbamas landeris
Laukite raketos avarinei evakuacijai.
Žemės-Mėnulio ne raketinis transportas naudojant kabelį, pagamintą iš anglies nanovamzdelių
TRANSPORTO PRIEMONĖS MĖNULYJE
Slėginiai roveriai, kurie prisijungia prie bazės arba kito roverio.
Visureigiai su buldozerio peiliu, tvirtinamu priekyje, vežantys vandens rezervuarą, krovinių dėžę arba atliekų šalinimo dėžę ir turintys robotizuotą ranką su ekskavatoriumi ir (arba) kastuvu.
Teleskopinis kranas sunkiems kroviniams kelti,
Nuotoliniu būdu valdoma gręžimo ir regolito kasimo transporto priemonė.
Magnetinės levitacijos bėgiai
Slėginiai lynų keltuvai, kuriais galima prisišvartuoti prie bazės.
MĖNULIO TYRINĖJIMAS
Daugelio misijų žvalgomasis laivas su autonominėmis gyvybės palaikymo sistemomis 4-8 astronautams, 200 km nuotoliu, nepriklausomu telekomunikacijų ryšiu su Žeme, bepiločiu orlaiviu, deguonies ir vandens perdirbimo galimybėmis, kurios padidina gyvybės palaikymo trukmę iki 14 dienų, saulės baterija ir RFC. Taip pat gali būti naudojamas kaip prieglobstis, kol atvyks pagalba iš Žemės.
Nuotoliniu būdu valdomi DRONAI, varomi vandenilio peroksido arba CO2 dujų čiurkšlėmis, arba elektrostatine levitacija su jonų stūmikliu.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 