În Moon Camp Pioneers, misiunea fiecărei echipe este de a proiecta 3D o tabără lunară completă folosind un software la alegere. De asemenea, trebuie să explice cum vor folosi resursele locale, cum vor proteja astronauții de pericolele spațiului și cum vor descrie spațiile de locuit și de lucru din tabăra lunară.
Liceul Teoretic "Emil Racoviță" Baia Mare Baia Mare-Maramureș România 16, 17 3 / Engleză
Software de proiectare 3D: Fusion 360
În urmă cu aproximativ cincizeci de ani, omenirea a făcut un pas important în evoluția sa odată cu aterizarea cu succes a navei spațiale Apollo 11 pe suprafața Lunii. În acea zi, 20 iulie 1969, astronautul american Neil Armstrong a pășit pe suprafața lunară și a rostit celebrele cuvinte "Un pas mic pentru un om, un salt uriaș pentru omenire". Astăzi repetăm istoria, dar în loc de o simplă expediție, vom crea o bază de operațiuni complet sustenabilă. Această colonie va fi începutul unei noi ere, Era Interplanetară.
Luna va deveni terenul de joacă al umanității, unde vom putea inova, crea și adapta. Cu această colonie vom pune bazele călătoriilor interplanetare, descoperind în același timp noi tehnologii care ne vor ajuta acolo, pe Pământ. Extracții eficiente de minerale, culturi biotehnologizate, surse de energie regenerabilă mai eficiente. Acesta va fi doar începutul a ceea ce va urma. Baza noastră va găzdui 4 pionieri de diferite profesii și va deține facilități de ultimă generație, inclusiv acvarii de înaltă eficiență, echipamente avansate de antrenament și de antrenament, o bucătărie compactă, dar complet echipată și dormitoare eficiente din punct de vedere spațial. Un nou echipaj va fi adus la fiecare 5 ani, împreună cu piese de schimb avansate și produse de bază care nu vor putea fi fabricate în mod eficient la fața locului.
Baza lunară va fi amplasată la 30 km de craterul Shoemaker, în apropierea unui lanț muntos. Am ales această locație din mai multe motive:
Interes geologic: Zona din apropierea craterului Shoemaker este interesantă din punct de vedere geologic și oferă posibilitatea de a studia în detaliu suprafața și geologia lunară. Lanțul de munți din apropierea locației bazei oferă o gamă variată de caracteristici geologice de explorat, inclusiv cratere de impact, caracteristici vulcanice și roci antice, oferind în același timp protecție împotriva meteoriților.
Comunicare și navigație: Locația din apropierea craterului Shoemaker oferă o linie de vedere bună către Pământ, facilitând comunicarea cu controlul misiunii de pe Pământ și primirea semnalelor de navigație.
Disponibilitatea resurselor: După cum s-a menționat anterior, locația din apropierea craterului Shoemaker oferă acces la depozitele de apă stocate în adâncul craterului. Pe lângă apă, în zonă pot exista și alte resurse importante, cum ar fi heliu-3, care ar putea fi folosit drept combustibil pentru reactoarele de fuziune.
În toate cele trei faze de construcție, vom folosi camere și pereți compacți, prefabricați, aduși de pe Pământ cu navete de unică folosință. Încăperile și instalațiile vor fi asamblate, conectate și sudate împreună pentru a ne asigura că funcționează corect. Învelișul exterior al bazei va fi realizat din beton armat acoperit cu plăci de aliaj de titan-plumb, în timp ce pereții interiori vor fi realizați din plăci de aluminiu. Baza va fi dotată cu sisteme de ventilație de ultimă generație, instalații de purificare a apei și de tratare a apelor uzate, precum și cu sisteme de susținere a vieții.
Odată ce baza va fi completă, vom începe să perfecționăm resursele locale. Vom extrage depozitele naturale de apă din craterul Shoemaker și le vom transforma în oxigen prin electroliză, apoi le vom trimite prin intermediul unei conducte care va transporta gazele din craterul Shoemaker către bază. Apa care va fi în curând utilizabilă va fi transportată din depozitele din apropiere prin intermediul unor rovere fără pilot și apoi purificată cu ajutorul unor metode avansate de distilare. În plus, vom extrage regolit de pe suprafața Lunii și îl vom rafina în materiale utilizabile, cum ar fi metale și gaze. Acest lucru ne va ajuta să construim componentele și piesele simple necesare, în loc să ne bazăm doar pe transporturile de pe Pământ. Datele de cercetare și noile tehnologii vor fi schimbate pentru componente complexe, diverse bunuri și metale rare care nu pot fi prelucrate și construite la fața locului.
Pionierii din interiorul coloniei vor fi protejați de pericolele naturale, cum ar fi radiațiile solare, loviturile de meteoriți și praful lunar periculos, datorită zidurilor exterioare groase din beton acoperite cu plăci din aliaj de titan-plumb, locației strategice din apropierea lanțului muntos și a unor dispozitive electronice speciale de respingere a prafului care vor împiedica pătrunderea acestuia. În plus, baza va fi dotată cu sisteme avansate de susținere a vieții, un complex de ventilație, generatoare de energie și oxigen de urgență, instalații de tratare a apelor uzate, termoregulatoare, precum și diverse facilități de recreere care vor asigura bunăstarea și sănătatea mentală a echipajului. Interiorul bazei va fi presurizat pentru a crea un mediu cu gaze și presiune similare cu cele de pe Pământ.
Aer: După cum s-a menționat anterior, în timpul primei faze de construcție a bazei, cunoscută sub numele de Operațiunea Oxigen, mari extractoare automate vor extrage apă înghețată din depozitele brute din craterul Shoemaker, iar roverele o vor transporta la rafinării speciale unde va fi purificată și transformată în oxigen prin electroliză. Această procedură va transforma 2 litri de apă în 1 litru de oxigen. Echipajul nostru de 4 persoane va consuma aproximativ 8000 de litri de oxigen în fiecare zi. Oxigenul va fi transportat la bază printr-o conductă realizată din aliaj de titan Ti-6Al-4V, dotată cu pompe alimentate cu energie solară care vor menține un flux constant de O2. Acvariul pentru pești va primi apa oxigenată de la plantele din sistemul aquaponic.
Apă: În ceea ce privește apa, intenționăm să construim o mașină care va utiliza tehnici de filtrare și distilare cu membrană pentru a purifica apa extrasă din depozitele din apropiere cu ajutorul roverelor. În timpul operațiunii de susținere a vieții, această apă va fi utilizată pentru a umple acvariul de pești și pentru a porni circuitul acvatic. După Operațiunea New Earth, vom avea nevoie de apă doar pentru astronauți (aproximativ 8l/zi pentru 4 persoane), chiuvete (7l/min) și dușuri (50l/utilizare). După ce vom umple depozitul intern de apă (care este de aproximativ 2000l), vom recicla apa folosită folosind metodele menționate mai sus. Cu toate acestea, deoarece niciun sistem de reciclare a apei nu este complet eficient, vom avea nevoie de noi transporturi de apă din când în când.
Electricitate: În ceea ce privește energia electrică, vom folosi panouri solare și baterii de înaltă densitate. Panourile solare vor folosi tehnologia perovskită pentru eficiența 30% și ușurința de fabricație. În total, vom avea nevoie de aproximativ 65 de panouri solare de aproximativ 1,6 metri pătrați fiecare pentru a genera 50 kWh. Pentru a menține panourile solare mereu curate, vom folosi câmpuri magnetice care vor respinge praful lunar și alte impurități. Fiecare panou solar va genera zilnic aproximativ 762 Wh, iar surplusul va fi stocat în baterii de mare putere.
Am calculat acest lucru folosind următoarea formulă: Energie/zi = suprafața panoului solar x iradierea solară x eficiența conversiei. În perioadele în care nu există lumină solară, vom folosi energia stocată în baterii.
Mâncare: Pentru aprovizionarea noastră cu alimente, vom folosi un sistem inovator numit aquaponics, care creează un mediu de auto-susținere folosind un acvariu, un sistem hidroponic și o serie de țevi și filtre.
Acvariul va avea o capacitate de 2000 de litri și va produce aproximativ 70 kg de pește comestibil în fiecare an. Pentru a maximiza eficiența, am ales specia păstrăv, deoarece este unul dintre cei mai eficienți pești de dimensiuni medii pentru cultivare.
Sistemul hidroponic va consta din mai multe bazine pentru cultivarea roșiilor și a salatei, cu o suprafață totală de 80 de metri pătrați, care vor produce în total 1 000 kg de produse proaspete pe an. Acest lucru va asigura o dietă nutritivă și echilibrată pentru pionierii noștri.
Pentru a determina cantitatea potrivită de îngrășământ pentru culturile noastre, am folosit următoarea formulă: Volumul de apă = Biomasa totală a peștilor / Densitatea de populare
În ceea ce privește eliminarea deșeurilor, biomasa excretată de pionieri va fi rafinată în îngrășământ pentru sistemul acvatic, în timp ce deșeurile mai lichide vor fi filtrate și reintroduse în rețeaua de apă. Purificatorul de apă se va ocupa de toate aceste nevoi și va transforma eficient deșeurile în materiale utilizabile.
Baza noastră comunică cu stația terestră și cu alte colonii lunare prin semnale radio ultraușoare și prin satelit. Sistemul de comunicații prin satelit utilizează tehnologii de vârf și cantități enorme de energie solară pentru a trimite și primi semnale video și audio. Antena de radiocomunicații de 32 m² de pe acoperișul bazei este capabilă să transmită date la o viteză de până la 201,998 km/s, ceea ce asigură cea mai bună viteză de transmisie a datelor.
Scopul bazei noastre este de a dezvolta și testa noi tehnologii care nu numai că vor fi benefice pentru noi pe Pământ, dar ne vor permite și să realizăm călătorii interplanetare. Ne vom concentra pe dezvoltarea culturilor bioingineriale, a extractorilor automatizați, a centralelor electrice eficiente, a surselor de energie regenerabilă fiabile, a vehiculelor ultraușoare, a rachetelor reutilizabile capabile de regenerarea automată a combustibilului și a părților umane bionice ultraușoare cu sisteme de vindecare cu gaz reticular. Această bază va servi drept teren de testare pentru noile tehnologii și va îndeplini un scop mai mare decât cel al unei colonii obișnuite. Va deschide calea pentru viitorul nostru.
Pregătirea la care vor fi supuși norocoșii noștri pionieri va fi similară cu cea a astronauților de pe ISS, dar cu câteva seturi de abilități și profesii suplimentare necesare pentru supraviețuirea pe Lună. Aceștia vor primi o pregătire cuprinzătoare în domenii precum geologia, construcții de bază și avansate, botanică, astronomie, gătit, nutriție și multe altele.
Doi dintre coloniști vor fi muncitori calificați în construcții, responsabili de construirea și întreținerea infrastructurii bazei. Un colonist va fi electrician, responsabil de sistemele de energie ale bazei, în timp ce celălalt va fi un om de știință, responsabil de efectuarea experimentelor și de supravegherea cercetărilor pe Lună.
În plus față de aceste roluri specializate, toți membrii echipei vor trebui să aibă o gamă largă de competențe și cunoștințe pentru a asigura succesul misiunii. Acestea vor include abilități precum pregătirea medicală, rezolvarea problemelor și adaptabilitatea, precum și înțelegerea diferitelor sisteme și tehnologii care vor fi utilizate pe Lună.
Programul de antrenament va fi riguros și intens, conceput pentru a-i pregăti pe pionieri pentru orice provocări cu care s-ar putea confrunta în timpul perioadei petrecute pe Lună. În momentul în care vor pleca în misiune, aceștia vor fi complet echipați cu abilitățile și cunoștințele necesare nu doar pentru a supraviețui, ci și pentru a prospera pe suprafața lunară.
Pentru a tranzita între Lună și Pământ și pentru a face schimb de diverse bunuri, vom folosi navete ieftine, de mare capacitate și de unică folosință. Această abordare va asigura reducerea la minimum a călătoriilor, menținând în același timp costurile la un nivel scăzut.
Pentru explorare, extracție și transport, vom folosi o combinație de rovere cu echipaj uman, cum ar fi Buggy, și rovere fără echipaj uman, controlate de la distanță și automate. Unul dintre acești rovere va fi desemnat pentru munca în exterior, în timp ce ceilalți doi vor fi responsabili pentru transportul resurselor în interior. Această abordare ne va permite să colectăm și să transportăm resursele mai eficient, reducând în același timp riscul pentru pionierii noștri.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 