In Moon Camp Pioneers moet elk team een volledig Maankamp in 3D ontwerpen met behulp van software naar keuze. Ze moeten ook uitleggen hoe ze lokale middelen zullen gebruiken, astronauten zullen beschermen tegen de gevaren van de ruimte en de woon- en werkfaciliteiten in hun Maankamp beschrijven.
Tudor Vianu Nationale Hoge School voor Informatica Boekarest-District 1 Roemenië 17 6 / 2 Engels
3D ontwerpsoftware: Blender
Project Selene vertegenwoordigt een belangrijke mijlpaal in de evolutie van de moderne astronautische techniek door te streven naar de vestiging van de eerste bemande ruimtekolonie op de maan. Het belangrijkste doel van het driefasenproject is het creëren van een zelfvoorzienende maanhabitat die gericht is op het uitvoeren van wetenschappelijk onderzoek. De Shackleton krater op de zuidpool van de maan is gekozen als de ideale locatie voor de Moon camp, gezien de overvloed aan grondstoffen, de stralingsdekking, de veiligheid van de bewoners, de kwaliteit van leven en de wetenschappelijke waarde.
Om astronauten te beschermen tegen de harde maanomgeving zal de Moon camp bovengronds worden gebouwd door gebruik te maken van gegoten regoliet als een natuurlijke barrière tegen micrometeorieten en als isolatie tegen temperatuurschommelingen. Om bescherming te bieden tegen hoge straling bevat het project een speciale ruimte die verstevigd is met dikkere aluminium wanden. Om de schadelijke effecten van het regoliet op zowel mensen als apparatuur te voorkomen, worden speciale ruimtepakken en schoonmaaksystemen gebruikt.
De Moon camp zal astronauten duurzame toegang geven tot essentiële bronnen zoals water, voedsel, lucht en elektriciteit. Water zal worden verkregen door waterijs van de polen te halen en omgekeerde osmose te gebruiken, terwijl vers voedsel zal worden geproduceerd door hydroponie te combineren met plantengroei in maanregoliet.
Vanuit het perspectief van ons team is een Maankamp een startpunt in de moderne astronautische evolutie. Het uiteindelijke doel van Project Selene is de kolonisatie van de maanomgeving. Om ons doel te bereiken moest het maankamp echter in drie hoofdfasen worden gestructureerd.
Vanwege de hoge transportkosten en onderzoeksdoeleinden zal de eerste fase van Project Selene uitsluitend bestaan uit het strikt noodzakelijke voor de eerste kolonisten, die professionals zullen zijn die onderzoek gaan doen. Tijdens deze fase zullen ingenieurs en wetenschappers het maangebied nauwkeurig in kaart brengen en inspecteren om verdere uitbreiding van onze Moon camp te garanderen.
Fase 2 bestaat uit de uitbreiding van onze basis en de verzekering van de algehele ontwikkeling voor toekomstige bewoners, terwijl fase 3 het binnenhalen van de aardse kolonisten inhoudt. Aan het einde van deze fase zal Project Selene een toeristische en commerciële nederzetting worden, met behoud van het oorspronkelijke wetenschappelijke doel.
Na grondige bestudering van de maanomgeving is vastgesteld dat de meest veelbelovende locatie verreweg de Shackleton-krater is, gelegen op de Zuidpool. Om een beslissing te kunnen nemen, moesten we een aantal doorslaggevende factoren analyseren, zoals hulpbronnen, stralingsdekking, veiligheid en levenskwaliteit van de bewoners, en ook wetenschappelijk belang. De Shackleton-krater heeft onze verwachtingen veruit overtroffen in elk van de eerder genoemde categorieën, waardoor we enthousiast zijn over wat Project Selene kan bereiken als het hier wordt geplaatst.
De rand van de krater ontvangt bijna het hele jaar door zonlicht, waardoor onze Moon camp constant zonne-energie krijgt. Bovendien heeft zich door de schaduwrijke binnenkant van Shackleton ijs opgehoopt in de bodem, wat van cruciaal belang is. Door elektrolyse kan een watermolecuul worden gescheiden in zuurstof- en waterstofgassen. De verkregen waterstof kan worden gebruikt als brandstof, terwijl zuurstof essentieel is voor de bewoners. Daarnaast bieden de muren bescherming tegen straling en maanstof, die beide dodelijk zijn.
Het plannen en bouwen van het maankamp zal de meeste tijd en middelen kosten van het hele Selene project. Het is dus van het grootste belang dat de maaninfrastructuur de lokale ontginning van materialen mogelijk maakt en een serene overgang naar de fabricage van basishoeveelheden met een bijna volledige autonomie van de aarde. Een van de meest zorgwekkende onderdelen van de constructie zal het behoud van de luchtdichtheid binnen de habitats zijn.
Een nieuwe vorm van beton uit het zwavelrijke regoliet kan echter gemakkelijk worden gemaakt, behalve voor het verplichte water dat schaars zal zijn. Een andere vorm van geotextiel met een schuimtextuur zal nodig zijn om de kamers af te sluiten en een luchtdichte omgeving te creëren. Als aanvulling op deze materialen wordt gegoten regoliet gebruikt, een materiaal dat opvallend veel lijkt op gegoten basalt op aarde. Dit materiaal wordt verkregen door regoliet te smelten in een mal die langzaam wordt afgekoeld zodat zich een kristallijne structuur kan vormen; een proces dat sterk wordt bevorderd door de lage zwaartekracht van de maan. De voordelen van dit materiaal zijn de hoge druk- en matige treksterkte, waardoor bouwdelen wel tien keer de druk- en treksterkte van aardbeton kunnen hebben.
Daarom zal in de eerste fasen van de bouw voornamelijk gebruik worden gemaakt van aardse materialen, waarbij de infrastructuur wordt gebouwd om regolith af te gieten, een materiaal dat zeer goed bestand is tegen erosie en een ideale afscherming vormt tegen micrometeorieten en straling.
Ons maankamp zal de astronauten moeten beschermen tegen de vele bedreigingen van de harde maanomgeving: straling, micrometeorieten, hoge temperatuurschommelingen en maanstof.
Door onze basis bovengronds te bouwen, zullen we betonnen regoliet gebruiken als een natuurlijk schild tegen micrometeorieten. Zelfs op ondiepe dieptes van ongeveer 1 meter kan het maanbeton de meeste kosmische straling en de lagere energie van zonnedeeltjes absorberen, wat de hoeveelheid materialen die nodig zijn voor stralingsbescherming en dus de kosten van onze nederzetting drastisch zal verminderen. Om echter de veiligheid van astronauten te garanderen tijdens hoge stralingsgebeurtenissen, zoals zonnestormen, zal een speciale ruimte versterkt met dikkere aluminium wanden een meer adequate beschutting bieden. Bovendien zal het gegoten regoliet, dankzij zijn opmerkelijke thermische eigenschappen, ook een eerste isolatielaag vormen waardoor er minder energie nodig is om de temperatuur in de habitat constant te houden ondanks de honderden graden temperatuurvariatie aan de buitenkant.
Ten slotte is regolith, vanwege zijn structuur, bestaande uit zeer fijne en scherpe deeltjes, schadelijk voor zowel mensen als apparatuur, maar ook berucht om zijn moeilijkheid om schoon te maken, zoals de eerste Apollo-missies aantoonden. Om een minimale blootstelling aan maanstof te bereiken, zullen we een combinatie van systemen gebruiken: Ten eerste zullen er speciale ruimtepakken worden gebruikt die rechtstreeks verbonden zijn met luchtsluizen, waardoor het contact van astronauten met verontreinigde oppervlakken wordt geminimaliseerd. Verder zal het schoonmaken van residu worden uitgevoerd met behulp van luchtafzuiging, terwijl zwevende deeltjes in de lucht zullen worden opgevangen door het luchtfiltersysteem. Een positief drukverschil tussen de atmosfeer van de nederzetting en de luchtsluizen zal er ook voor zorgen dat er zo weinig mogelijk stof in onze maanbasis terechtkomt. Ten tweede worden alle verzamelde regolithische monsters in afgesloten compartimenten geplaatst en geanalyseerd met behulp van handschoenkasten, zodat ze nooit in contact komen met de schone lucht van de nederzetting.
Met de speciale apparatuur die nodig is vanwege de hoge temperaturen, zullen astronauten in staat zijn om waterijs van de polen te verwijderen. Verder zullen we gezond drinkwater genereren door omgekeerde osmose te gebruiken om de meeste verontreinigingen uit het water te verwijderen door het onder druk door een semipermeabel membraan te persen. We moeten dit proces twee keer per week uitvoeren en het resterende water opvangen in een reservoir.
Ons idee om ter plekke vers voedsel te produceren omvat een essentiële maankas, waar we hydrocultuur zullen combineren met het kweken van planten in maanregoliet, om zo onze ruimteverkenners te voorzien van de broodnodige voedingsstoffen. De astronauten zullen kooldioxide leveren door te ademen en water voor de planten uit hun urine halen met behulp van het Water Recycling System. Met betrekking tot hydrocultuur hebben we een analoog experiment uitgevoerd in ons natuurkundelaboratorium, waarbij we de effecten bestudeerden van de symbiotische relatie tussen peulvruchten en de stikstoffixerende Rhizobia-bacterie op de nodulatie van planten, waarbij we variabelen varieerden zoals: lichtkleur en -intensiteit, magnetisch veld en Rhizobia-inhoud.
Omdat we besloten hebben om onze basis vlakbij de rand van de Shackleton krater op de Zuidpool te plaatsen, zullen we profiteren van permanent zonlicht. Vervolgens gaan we zonne-energie opslaan in brandstofcellen, die veiliger en efficiënter zijn dan gewone batterijen. Deze slaan ook extra energie op voor gebruik tijdens maansverduisteringen, waardoor het probleem van maansverduisteringen waarbij de aarde het zonlicht volledig blokkeert, wordt vermeden.
Voordat we de aarde verlaten, gaan we wat "voorraden" aanleggen met voldoende zuurstof voor de eerste paar dagen op de maan. Daarna gaan we de zuurstofrijke regoliet verwerken: een experimenteel beproefde methode is elektrolyse met gesmolten zout, waarbij de maangrond op hoge temperatuur wordt gemengd met calciumchloride. Door dan een stroom door het mengsel te laten lopen, verzamelt de zuurstof zich rond de anode waar het wordt geoogst.
Ons maankamp wordt uitgerust met een speciaal afvalverwerkingssysteem dat al het afval van de astronauten kan verwerken. Eerst wordt al het afval gesorteerd in organisch en niet-organisch, en het organische afval wordt gerecycled tot meststof voor gebruik in de tuinen van het kamp. Verder wordt het niet-organische afval in kleine deeltjes gebroken en in afgesloten containers opgeslagen. Om ervoor te zorgen dat het afval de maanomgeving niet verontreinigt, worden de containers op een aangewezen plek geplaatst, ver weg van het kamp en zijn activiteiten. De containers worden dan opgehaald door een robotvoertuig en vervoerd naar een verbrandingsoven in een gebied waar de uitstoot geen schade aan het milieu toebrengt. De verbrandingsoven zal ook worden uitgerust met een filter om ervoor te zorgen dat er geen gevaarlijke stoffen vrijkomen.
Om in contact te blijven met de aarde en andere maanbasissen, zal onze nederzetting afhankelijk zijn van een geavanceerd satellietcommunicatiesysteem. Dit systeem maakt communicatie in twee richtingen mogelijk, zodat we berichten kunnen versturen en ontvangen. Bovendien gaan we een combinatie gebruiken van kortegolfradio, hoogfrequente radio, satellietcommunicatie en lasercommunicatie.
Voor langeafstandscommunicatie zal het kamp gebruik maken van een combinatie van radio- en lasersignalen om berichten over het maanoppervlak te versturen, terwijl we voor korteafstandscommunicatie gebruik zullen maken van radio- en satellietsignalen om met andere maanbasissen te communiceren. De bemanning zal ook gebruik maken van spraak-, video- en datatransmissiesystemen binnen de basis en van data-encryptietechnologie om veilige communicatie te garanderen.
Daarnaast wordt het systeem gebouwd om te functioneren in verschillende omgevingen, waaronder extreme temperaturen, slecht zicht en lange afstanden. Tot slot zal het systeem verschillende antennes gebruiken om ervoor te zorgen dat signalen met de hoogst mogelijke nauwkeurigheid worden verzonden en ontvangen.
In eerste instantie zal het doel van ons Maankamp uitsluitend wetenschappelijk zijn, waarbij de geanalyseerde onderwerpen als volgt zullen worden verdeeld: Geologie, lage zwaartekracht en biologie; astronomie; robotica en technologie. Om de efficiëntie te maximaliseren zal onze duizelingwekkende bemanning worden opgesplitst in kleinere afdelingen van experts: Biologen, Astronomen, Ingenieurs of Milieuwetenschappers.
Ten eerste zal een van de hoofddoelen van onze basis bestaan uit een combinatie van geologie en biologie, dus het bestuderen van de mogelijkheid om planten te kweken in maanregoliet. Niettemin omvat onze broeikas ook het hydrocultuur experiment, dat een stap hoger gebracht zal worden door te onderzoeken hoe planten evolueren in de lage zwaartekracht omgeving op de Maan, vergeleken met onze controle partijen op Aarde, zoals uitgelegd in het Voedsel gedeelte.
Het spreekt voor zich dat het bouwen van een maanhabitat direct gepaard gaat met het bestuderen van het astronomische aspect. Daarom streven we ernaar de oorsprong en evolutie van de maan grondig te verklaren en het potentieel ervan ten volle te benutten.
Omdat het de eerste permanente menselijke nederzetting op de maan is, zal een van de belangrijkste doelen zijn om het pad te effenen voor de kolonisatie van andere planeten in ons zonnestelsel door de mensheid, die een nauwkeurig testbed vormt voor nieuwe technologieën gericht op de verkenning en bewoning van nieuwe werelden. Bovendien is de ontwikkeling van robotsystemen die zijn aangepast aan de maanomgeving van cruciaal belang, aangezien krachtige rovers absoluut noodzakelijk zijn als het gaat om transport op de maan.
Kortom, ons gemotiveerde team zal zeker baanbrekende maanontdekkingen doen op verschillende gebieden, aangezien we ongetwijfeld een toenemend aantal onderzoeksprogramma's zullen uitvoeren over een breed scala aan wetenschappelijke onderwerpen, waarvan sommige nog niet eerder zijn onderzocht. We zijn bijvoorbeeld van plan om andere belangrijke onderwerpen verder te bestuderen (natuurkunde, biochemie, ecologie of zoölogie) of zelfs immunologie (het beoordelen van de overdraagbaarheid van COVID-19 op de maan).
Om de capaciteiten van de bemanning te garanderen, zullen er veel tests en meeslepende programma's moeten worden uitgevoerd om wetenschappers voor te bereiden op het onderhouden van de allereerste basis op de maan. De voorbereiding zal dus vergelijkbaar zijn met de ISS-training met een focus op autonome besturing zonder de noodzaak om met de aarde te communiceren.
Er zal ter plaatse worden getraind met missiesimulaties die de bemanning voorbereiden op de ontberingen die ze waarschijnlijk zullen tegenkomen. Bovendien krijgen de deelnemers ook les in het beheer van middelen op de maanbasis en leren ze situationeel bewustzijn te ontwikkelen en te delen in een complexe missieomgeving.
Bovendien moeten er cursussen aan het programma worden toegevoegd over het ontwikkelen van betere actieve leervaardigheden, communicatieprotocollen en hoe comm-loop calls te verpakken. Er moet dus ook worden gesproken over Gateway-gerelateerde operaties, inclusief een vereist teleoperatie-element en een referentiemissie voor landingsplaatsen en traverses op het maanoppervlak.
Daarnaast moet het team vertrouwd worden gemaakt met de extravehiculaire mobiliteitseenheid voor astronauten. Daarnaast komt er een simulatie waarin de operationele architectuur wetenschap en roveroperaties integreert in een controlekamer die de bemanning moet helpen om de rovers ter plekke op afstand te besturen.
Daarom moet onze bemanning deelnemen aan een op maat gemaakt programma van 3 weken om hen volledig te laten wennen aan de manier waarop Selene zal worden bediend en gebouwd.
Om uitgestrekte oppervlakken op de maan efficiënt te kunnen verkennen, zal het maankamp over meerdere soorten voertuigen beschikken. Zo komen er twee soorten autonome rovers: een voor de extractie en het transport van waterijs en een voor de verkenning van nieuw terrein. Voor langeafstandsmissies zullen astronauten ook gebruikmaken van een bemand voertuig. Dit moet worden uitgerust met een drukmodule die plaats biedt aan maximaal drie personen en volledig zelfvoorzienend is gedurende meerdere dagen.
De reis van en naar de aarde zal in twee fasen worden uitgevoerd: Eerst verlaten de astronauten de aarde met een raket die hen naar een baan om de maan brengt. Daarna zal de capsule een rendez-vous hebben met NASA's lunar gateway, waar de bemanning aan boord zal gaan van een lander om op het maanoppervlak aan te komen.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 