I Moon Camp Pioneers skal lagene 3D-designe en komplett måneleir ved hjelp av programvare etter eget valg. De må også forklare hvordan de vil bruke lokale ressurser, beskytte astronautene mot farene i verdensrommet og beskrive bo- og arbeidsfasilitetene i måneleiren.
Tudor Vianu nasjonale videregående skole for datavitenskap Bucuresti-distrikt 1 Romania 17 6 / 2 engelsk
Programvare for 3D-design: Blender
Prosjekt Selene representerer en viktig milepæl i utviklingen av moderne astronautisk ingeniørkunst ved at det tar sikte på å etablere den første bemannede rombosetningen på Månen. Det viktigste målet med prosjektet, som består av tre faser, er å skape et selvforsynt månehabitat med fokus på vitenskapelig forskning. Shackleton-krateret på månens sydpol er valgt ut som det ideelle stedet for Moon camp med tanke på ressursrikdom, strålingsdekning, beboernes sikkerhet, livskvalitet og vitenskapelige verdi.
For å beskytte astronautene mot det tøffe månemiljøet vil Moon camp bli bygget over bakken ved hjelp av støpt regolitt som en naturlig barriere mot mikrometeoritter og som isolasjon mot temperatursvingninger. For å beskytte mot kraftig stråling omfatter prosjektet et eget rom forsterket med tykkere aluminiumsvegger. For å forhindre skadelige effekter av regolitten på både mennesker og utstyr vil det bli brukt spesielle romdrakter og rengjøringssystemer.
Moon camp vil gjøre det mulig for astronautene å få bærekraftig tilgang til viktige ressurser som vann, mat, luft og strøm. Vann skal skaffes ved å utvinne vannis fra polene og ved hjelp av omvendt osmose, mens fersk mat skal produseres ved å kombinere hydroponi med plantevekst i månens regolitt.
I teamets perspektiv representerer en måneleir et startpunkt i den moderne astronautiske utviklingen. Det endelige målet med Project Selene er å kolonisere månens habitat. Men for å nå målet må måneleiren struktureres i tre hovedfaser.
På grunn av høye transportkostnader og forskningsformål vil den første fasen av Project Selene kun bestå av det strengt nødvendige for de første bosetterne, som vil være fagfolk som skal drive forskning. I løpet av denne fasen vil ingeniører og forskere kartlegge og inspisere måneterritoriet grundig for å sikre videre utvidelse av vår Moon camp.
Fase 2 består av utvidelsen av basen og sikringen av den generelle utviklingen for fremtidige innbyggere, mens fase 3 omfatter innflytting av kolonister fra Jorden. Ved slutten av denne fasen skal Project Selene bli en turist- og handelsbase, samtidig som det opprinnelige vitenskapelige formålet opprettholdes.
Etter å ha studert miljøet på månen grundig, har vi kommet frem til at det klart mest lovende stedet er Shackleton-krateret på Sydpolen. For å bestemme oss måtte vi analysere en rekke avgjørende faktorer som ressurser, strålingsdekning, innbyggernes sikkerhet og livskvalitet samt vitenskapelig betydning. Shackleton-krateret har langt overgått forventningene våre i alle de nevnte kategoriene, og vi er spente på hva Project Selene kan oppnå hvis det plasseres her.
Kraterkanten mottar sollys nesten året rundt, noe som gir vår Moon camp konstant solenergi. På grunn av Shackletons skyggefulle indre har det dessuten samlet seg is i bunnen, noe som er avgjørende. Ved hjelp av elektrolyse kan et vannmolekyl skilles i oksygen- og hydrogengasser. Hydrogenet kan brukes som drivstoff, mens oksygenet er avgjørende for beboerne. I tillegg gir veggene beskyttelse mot stråling og månestøv, som begge er livsfarlige.
Planlegging og bygging av måneleiren vil være den mest tids- og ressurskrevende delen av hele Selene-prosjektet. Det er derfor svært viktig at infrastrukturen på månen gjør det mulig å utvinne materialer lokalt, og at det blir en rolig overgang til å produsere grunnleggende mengder nesten helt uavhengig av Jorden. En av de mest bekymringsfulle delene av konstruksjonen kommer til å være å opprettholde lufttettheten i habitatene.
Det er imidlertid enkelt å lage en ny form for betong av den svovelrike regolitten, med unntak av det nødvendige vannet, som kommer til å bli en mangelvare. En annen form for geotekstil med en skummende tekstur vil være nødvendig for å forsegle kamrene og skape et lufttett miljø. Som et supplement til disse materialene skal det brukes støpt regolitt, et materiale som er påfallende likt støpt basalt på jorden. Dette materialet fremstilles ved å smelte regolitt i en form som langsomt avkjøles slik at det dannes en krystallinsk struktur, en prosess som i stor grad fremmes av den lave gravitasjonen på Månen. Fordelene med dette materialet er at det har svært gode trykk- og moderate strekkegenskaper, noe som gjør at bygningsdeler kan ha opptil ti ganger høyere trykk- og strekkfasthet enn betong fra Jorden.
Derfor vil man i de tidlige byggetrinnene først og fremst benytte seg av jordiske materialer og bygge en infrastruktur som gjør det mulig å støpe regolitt, et materiale som er svært motstandsdyktig mot erosjon og et ideelt skjold mot mikrometeoritter og stråling.
Måneleiren vår må beskytte astronautene mot de mange truslene i det barske månemiljøet: stråling, mikrometeoritter, høye temperatursvingninger og månestøv.
Ved å bygge basen vår over bakken vil vi bruke betongregolitten som et naturlig skjold mot mikrometeoritter. Selv på rundt 1 meters dyp kan månebetongen absorbere de fleste kosmiske stråler samt solenergipartikler med lavere energi, noe som drastisk vil redusere mengden materialer som trengs til strålingsbeskyttelse og dermed kostnadene for bosetningen. For å ivareta astronautenes sikkerhet under kraftige strålingshendelser, som for eksempel solstormer, vil et eget rom forsterket med tykkere aluminiumsvegger gi bedre beskyttelse. I tillegg vil den støpte regolitten, takket være sine bemerkelsesverdige termiske egenskaper, også utgjøre et første isolasjonslag som reduserer energibehovet for å holde temperaturen i habitatet konstant, til tross for temperaturvariasjoner på flere hundre grader på utsiden.
Til slutt er regolitten på grunn av sin struktur, som består av svært fine og skarpe partikler, skadelig for både mennesker og utstyr, men også notorisk vanskelig å rengjøre, noe de tidlige Apollo-oppdragene har vist. For å minimere eksponeringen for månestøv vil vi ta i bruk en kombinasjon av systemer: For det første vil vi bruke spesielle romdrakter som kobles direkte til luftsluser, noe som minimerer astronautens kontakt med forurensede overflater. I tillegg vil rester av støv bli fjernet ved hjelp av luftsuging, mens luftbårne partikler vil bli fanget opp av luftfiltreringssystemet. En positiv trykkforskjell mellom bosettingsatmosfæren og luftslusene vil også sikre at så lite støv som mulig kommer inn i månebasen. For det andre vil alle regolittprøvene som samles inn, bli plassert i forseglede rom og analysert ved hjelp av hansker, slik at de aldri kommer i kontakt med den rene luften i bosetningen.
Med det spesialutstyret som kreves på grunn av de høye temperaturene, skal astronautene kunne fjerne vannis fra polene. I tillegg skal vi produsere sunt drikkevann ved hjelp av omvendt osmose som fjerner de fleste forurensninger fra vannet ved å presse det under trykk gjennom en semipermeabel membran. Vi skal utføre denne prosessen to ganger i uken og samle det resterende vannet i et reservoar.
Vår idé om å produsere fersk mat på stedet innebærer et drivhus på månen, der vi kombinerer hydroponikk med dyrking av planter i månens regolitt, og dermed forsyner romfarerne våre med sårt tiltrengte næringsstoffer. Astronautene vil tilføre karbondioksid ved å puste og hente vann til plantene fra urinen sin ved hjelp av Water Recycling System. Når det gjelder hydroponisk dyrking, har vi utført et analogt eksperiment i fysikklaboratoriet vårt, der vi har studert effekten av det symbiotiske forholdet mellom belgfrukter og den nitrogenfikserende Rhizobia-bakterien på plantenes nodulering ved å variere variabler som lysfarge og -intensitet, magnetfelt og Rhizobia-innhold.
Siden vi har bestemt oss for å plassere basen vår nær kanten av Shackleton-krateret på Sydpolen, vil vi dra nytte av permanent sollys. Deretter skal vi lagre solenergien i brenselceller, som er sikrere og mer effektive enn vanlige batterier. Disse vil også lagre ekstra strøm til bruk under måneformørkelser, slik at vi unngår problemet med måneformørkelser der jorden blokkerer sollyset helt.
Før vi forlater Jorden, skal vi lage noen "forsyninger" med nok oksygen til de første dagene på månen. Deretter skal vi bearbeide den oksygenrike regolitten: En eksperimentelt utprøvd metode er elektrolyse med smeltet salt, som innebærer at månejorden blandes med kalsiumklorid ved høye temperaturer, og ved å sende strøm gjennom blandingen samles oksygenet rundt anoden der det høstes.
Måneleiren vår skal utstyres med et spesielt avfallshåndteringssystem som kan håndtere alt avfallet som astronautene genererer. Først skal alt avfallet sorteres i organisk og ikke-organisk avfall, og det organiske avfallet skal resirkuleres til gjødsel som skal brukes i leirens hager. Det ikke-organiske avfallet vil bli brutt ned til små partikler og plassert i forseglede beholdere for oppbevaring. For å sikre at avfallet ikke forurenser månemiljøet, skal beholderne plasseres i et avgrenset område utenfor leiren og dens aktiviteter. Beholderne vil deretter bli hentet av et robotkjøretøy og transportert til en forbrenningsovn som er plassert i et område der utslippene ikke vil skade miljøet. Forbrenningsovnen vil også være utstyrt med et filter for å sikre at det ikke slippes ut farlige stoffer.
For å holde kontakten med Jorden og andre månebaser vil bosetningen vår være avhengig av et avansert satellittkommunikasjonssystem. Dette systemet vil muliggjøre toveiskommunikasjon, slik at vi kan sende og motta meldinger. I tillegg kommer vi til å bruke en kombinasjon av kortbølgeradio, høyfrekvensradio, satellittkommunikasjon og laserkommunikasjon.
For langdistansekommunikasjon skal leiren bruke en kombinasjon av radio- og lasersignaler for å sende meldinger over måneoverflaten, mens vi for kortdistansekommunikasjon skal bruke radio- og satellittsignaler for å kommunisere med andre månebaser. Mannskapet vil også bruke tale inne i basen, video- og dataoverføringssystemer samt datakrypteringsteknologi for å sikre kommunikasjonen.
I tillegg skal systemet bygges for å fungere i en rekke ulike miljøer, inkludert ekstreme temperaturer, dårlig sikt og lange avstander. Endelig vil systemet bruke en rekke antenner for å sikre at signalene sendes og mottas med høyest mulig nøyaktighet.
Til å begynne med er formålet med vår Moon Camp utelukkende vitenskapelig, og de analyserte temaene er delt inn på følgende måte: Geologi, lavgravitasjon og biologi, astronomi, robotikk og teknologi. For å maksimere effektiviteten vil vårt blendende mannskap bli delt inn i mindre avdelinger med eksperter: Biologer, astronomer, ingeniører og miljøforskere.
For det første vil et av hovedformålene med basen vår være å kombinere geologi og biologi, og dermed studere muligheten for å dyrke planter i månens regolitt. Drivhuset vårt omfatter imidlertid også et hydroponisk eksperiment, som vil bli tatt et skritt videre ved å undersøke hvordan planter utvikler seg i miljøet med lav gravitasjon på Månen, sammenlignet med våre kontrollpartier på Jorden, som forklart i avsnittet om mat.
Det sier seg selv at det å konstruere et månehabitat innebærer å studere de astronomiske aspektene. Derfor tar vi sikte på å gi en grundig forklaring på månens opprinnelse og utvikling, og å utnytte månens fulle potensial.
Som den første permanente menneskelige bosetningen på månen vil et av hovedmålene være å bane vei for menneskehetens kolonisering av andre planeter i vårt solsystem, og den vil fungere som et nøyaktig testområde for ny teknologi rettet mot utforskning og bosetting av nye verdener. I tillegg er det avgjørende å utvikle robotsystemer som er tilpasset måneomgivelsene, ettersom det er helt nødvendig med effektive rovere når det gjelder transport på månen.
For å oppsummere kan vi si at vårt motiverte team helt sikkert vil gjøre banebrytende oppdagelser på månen på ulike områder, ettersom vi utvilsomt kommer til å gjennomføre stadig flere forskningsprogrammer om en rekke vitenskapelige emner, hvorav noen ikke har vært undersøkt før. Vi har for eksempel planer om å forske videre på andre viktige emner (fysikk, biokjemi, økologi eller zoologi) eller til og med immunologi (vurdering av smittsomheten av covid-19 på månen).
For å sikre at mannskapet har de nødvendige egenskapene, må det gjennomføres mange tester og fordypningsprogrammer som skal forberede forskerne på å vedlikeholde den første basen på månen noensinne. Forberedelsene vil dermed ligne på ISS-treningen, med fokus på autonom kontroll uten behov for å kommunisere med Jorden.
Det blir trening på stedet med oppdragssimuleringer som forbereder mannskapet på de påkjenningene de sannsynligvis vil møte. Deltakerne vil også få opplæring i ressursforvaltning på månebasen og lære å utvikle og dele situasjonsforståelse i et komplekst oppdragsmiljø.
I tillegg skal det legges til kurs i utvikling av bedre ferdigheter i aktiv læring, kommunikasjonsprotokoller og hvordan man pakker comm-loop-samtaler. Dermed vil det også være behov for å diskutere Gateway-relaterte operasjoner, inkludert et nødvendig teleoperasjonselement og et referanseoppdrag for månelandingssteder og traverser.
I tillegg må teamet bli kjent med utforskningsenheten for astronauter. I tillegg skal det gjennomføres en simulering der driftsarkitekturen integrerer vitenskap og roveroperasjoner i et kontrollrom som skal gjøre mannskapet vant til å fjernstyre roverne på stedet.
Derfor må mannskapet vårt delta i et skreddersydd program på tre uker for å bli fullt ut vant til måten Selene skal drives og bygges på.
For å kunne utforske de enorme overflatene på månen på en effektiv måte, vil måneleiren disponere flere typer kjøretøy. Blant annet skal det finnes to typer autonome rovere: én som skal brukes til å hente ut og transportere vannis, og én som skal brukes til å utforske nytt terreng. På langdistanseoppdrag vil astronautene også benytte seg av et bemannet kjøretøy. Denne skal være utstyrt med en trykksatt modul som kan romme opptil tre personer og være helt selvforsynt i flere dager av gangen.
Når det gjelder reisen til og fra Jorden, vil den foregå i to trinn: Først forlater astronautene Jorden i en rakett som tar dem til månebanen. Deretter skal kapselen møte NASAs måneportal, der mannskapet går om bord i et landingsfartøy for å ankomme månens overflate.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 