V igri Moon Camp Pioneers je naloga vsake ekipe, da s pomočjo izbrane programske opreme 3D-oblikuje celoten lunin tabor. Razložiti morajo tudi, kako bodo uporabili lokalne vire, zaščitili astronavte pred nevarnostmi v vesolju ter opisali bivalne in delovne prostore v svojem luninem taboru.
Tudor Vianu Državna srednja šola za računalništvo Bukarešta - okrožje 1 Romunija 17 6 / 2 Angleščina
Programska oprema za oblikovanje 3D: Blender
Projekt Selene predstavlja pomemben mejnik v razvoju sodobnega astronavtičnega inženirstva, saj želi na Luni vzpostaviti prvo vesoljsko naselbino s človeško posadko. Glavni cilj trifaznega projekta je ustvariti samozadosten lunarni habitat, ki bo namenjen izvajanju znanstvenih raziskav. Krater Shackleton na Luninem južnem polu je bil izbran kot idealna lokacija za Moon camp glede na bogastvo virov, pokritost s sevanjem, varnost prebivalcev, kakovost življenja in znanstveno vrednost.
Za zaščito astronavtov pred ostrim lunarnim okoljem bo Moon camp zgrajen nad zemljo z uporabo litega regolita kot naravne ovire pred mikrometeoriti in izolacije pred temperaturnimi nihanji. Za zaščito pred visokim sevanjem projekt vključuje posebno sobo, ojačano z debelejšimi aluminijastimi stenami. Za preprečevanje škodljivih učinkov regolita na ljudi in opremo bodo uporabljene posebne vesoljske obleke in sistemi za čiščenje.
Moon camp bo astronavtom omogočil trajnostni dostop do osnovnih virov, kot so voda, hrana, zrak in elektrika. Vodo bodo pridobivali s pridobivanjem vodnega ledu s tečajev in z reverzno osmozo, svežo hrano pa s kombinacijo hidroponike in rasti rastlin v luninem regolitu.
Z vidika naše ekipe je Moon Camp izhodiščna točka v sodobni astronavtični evoluciji. Končni cilj projekta Selene je kolonizacija lunarnega habitata. Da bi dosegli naš cilj, pa je bilo treba lunin tabor strukturirati v treh glavnih fazah.
Zaradi visokih stroškov prevoza in raziskovalnih namenov bo prva faza projekta Selene obsegala le nujno potrebne stvari za prve naseljence, ki bodo strokovnjaki, ki bodo izvajali raziskave. V tej fazi bodo inženirji in znanstveniki dosledno kartirali in pregledovali lunarno ozemlje, da bi zagotovili nadaljnjo širitev našega Moon camp.
Faza 2 vključuje povečanje naše baze in zagotavljanje splošnega razvoja za prihodnje prebivalce, medtem ko faza 3 vključuje prihod kolonistov z Zemlje. Ob koncu te faze bo projekt Selene postal turistično in komercialno naselje, hkrati pa bo ohranil svoj prvotni znanstveni namen.
Po temeljitem preučevanju lunarnega okolja je bilo ugotovljeno, da je daleč najbolj obetavna lokacija krater Shackleton, ki se nahaja na južnem polu. Za odločitev smo morali analizirati nekaj odločilnih dejavnikov, kot so viri, pokritost s sevanjem, varnost in kakovost življenja prebivalcev ter tudi znanstveni pomen. Krater Shackleton je daleč presegel naša pričakovanja v vsaki od prej naštetih kategorij, zato smo navdušeni nad tem, kaj lahko projekt Selene doseže, če bo nameščen tukaj.
Rob kraterja je skoraj vse leto obsijan s sončno svetlobo, ki našemu Moon camp zagotavlja stalno sončno energijo. Poleg tega se je zaradi Shackletonove zasenčene notranjosti na njegovem dnu nakopičil led, kar je ključnega pomena. Z elektrolizo se lahko molekula vode loči na kisikove in vodikove pline. Pridobljeni vodik lahko uporabimo za gorivo, medtem ko je kisik ključnega pomena za prebivalce. Poleg tega stene nudijo zaščito pred sevanjem in luninim prahom, ki sta smrtno nevarna.
Načrtovanje in gradnja luninega tabora bosta časovno in finančno najzahtevnejši del celotnega projekta Selene. Zato je izredno pomembno, da lunarna infrastruktura omogoča lokalno pridobivanje materialov in miren prehod na izdelavo osnovnih količin s skoraj popolno neodvisnostjo od Zemlje. Eden od najbolj zaskrbljujočih delov gradnje bo vzdrževanje zrakotesnosti v habitatih.
Vendar bi lahko iz regolita, bogatega z žveplom, zlahka ustvarili novo obliko betona, razen obvezne vode, ki bo draga. Potrebna bo še ena oblika geotekstila s penasto strukturo, ki bo zaprla komore in ustvarila zrakotesno okolje. Kot dopolnilo tem materialom se bo uporabil liti regolit; material, ki je zelo podoben litemu bazaltu na Zemlji. Ta material se pridobiva s taljenjem regolita v kalupu, ki se počasi ohlaja, da se oblikuje kristalna struktura; k temu procesu močno pripomore nizka gravitacija Lune. Prednosti tega materiala so visoke tlačne in zmerno natezne lastnosti, ki omogočajo, da imajo gradbeni deli kar desetkrat večjo tlačno in natezno trdnost kot zemeljski beton.
Zato bodo v zgodnjih fazah gradnje uporabljeni predvsem zemeljski materiali, pri čemer bo infrastruktura zgrajena tako, da bo omogočala litje regolita, materiala, ki je zelo odporen proti eroziji in je idealna zaščita pred mikrometeoriti in sevanjem.
Naš lunarni tabor bo moral astronavte zaščititi pred številnimi grožnjami, ki jih prinaša surovo lunarno okolje: sevanjem, mikrometeoriti, visokimi temperaturnimi nihanji in luninim prahom.
Z gradnjo baze nad zemljo bomo uporabili betonski regolit kot naravni ščit pred mikrometeoriti. Lunin beton lahko že na majhni globini okoli 1 m absorbira večino kozmičnih žarkov in sončnih delcev z manjšo energijo, kar bo drastično zmanjšalo količino materialov, potrebnih za zaščito pred sevanjem, in s tem stroške naše naselbine. Kljub temu bo za zagotovitev varnosti astronavtov med dogodki z visokim sevanjem, kot so sončne nevihte, poseben prostor, ojačan z debelejšimi aluminijastimi stenami, zagotovil ustreznejše zavetje. Poleg tega bo ulit regolit zaradi svojih izjemnih toplotnih lastnosti zagotovil tudi prvo plast izolacije, ki bo zmanjšala količino energije, potrebne za vzdrževanje stalnih temperatur v bivališču kljub več sto stopinjam temperaturnih nihanj na zunanji strani.
Regolit je zaradi svoje strukture, sestavljene iz zelo drobnih in ostrih delcev, škodljiv za ljudi in opremo, poleg tega pa ga je zelo težko očistiti, kar so dokazale prve misije Apollo. Da bi dosegli čim manjšo izpostavljenost luninemu prahu, bomo uporabili kombinacijo sistemov: Prvič, uporabljali bomo posebne vesoljske obleke, ki bodo neposredno povezane z zračnimi zapornicami, s čimer bomo zmanjšali stik astronavtov z onesnaženimi površinami. Poleg tega bo čiščenje ostankov potekalo s sesanjem zraka, medtem ko bo sistem za filtriranje zraka zajel delce, ki se prenašajo po zraku. Pozitivna tlačna razlika med atmosfero naselbine in zračnimi zapornicami bo prav tako zagotovila, da bo v našo lunino bazo prišlo čim manj prahu. Drugič, vsi zbrani vzorci regolita bodo shranjeni v zaprtih oddelkih in analizirani z uporabo rokavic, tako da nikoli ne bodo prišli v stik s čistim zrakom v naselbini.
Astronavti bodo lahko s posebno opremo, ki je potrebna zaradi visokih temperatur, odstranili vodni led s tečajev. Poleg tega bomo zdravo pitno vodo pridobivali z reverzno osmozo, s katero bomo iz vode odstranili večino onesnaževalcev tako, da jo bomo pod pritiskom potiskali skozi polprepustno membrano. Ta postopek bomo izvajali dvakrat na teden in preostalo vodo zbirali v rezervoarju.
Naša zamisel za pridelavo sveže hrane na kraju samem vključuje osnovni lunarni rastlinjak, v katerem bomo kombinirali hidroponiko z gojenjem rastlin v lunarnem regolitu in tako našim raziskovalcem vesolja zagotovili prepotrebna hranila. Astronavti bodo z dihanjem zagotavljali ogljikov dioksid, vodo za rastline pa bodo pridobivali iz svojega urina z uporabo sistema za recikliranje vode. V zvezi s hidroponiko smo v našem laboratoriju za fiziko izvedli analogni poskus, v katerem smo preučevali učinke simbiotičnega odnosa med stročnicami in bakterijo Rhizobia, ki veže dušik, na nodulacijo rastlin, pri čemer smo spreminjali spremenljivke, kot so: barva in jakost svetlobe, magnetno polje in vsebnost bakterije Rhizobia.
Ker smo se odločili, da svojo bazo postavimo ob robu kraterja Shackleton na južnem tečaju, bomo imeli koristi od stalne sončne svetlobe. Sončno energijo bomo shranjevali v gorivnih celicah, ki so varnejše in učinkovitejše od običajnih baterij. V njih bomo shranjevali tudi dodatno energijo za uporabo med luninimi mrki, s čimer se bomo izognili tudi problemu luninih mrkov, ko Zemlja popolnoma blokira sončno svetlobo.
Preden zapustimo Zemljo, bomo naredili nekaj "zalog" z dovolj kisika za prvih nekaj dni na Luni. Nato bomo predelali regolit, bogat s kisikom: ena od eksperimentalno preizkušenih metod je elektroliza staljene soli, pri kateri se lunina zemlja pri visokih temperaturah meša s kalcijevim kloridom, nato pa se kisik s pomočjo toka, ki teče skozi mešanico, zbira okoli anode, kjer se pridobiva.
Naš lunin tabor bo opremljen s posebnim sistemom za ravnanje z odpadki, ki bo omogočal odstranjevanje vseh odpadkov, ki jih bodo ustvarili astronavti. Najprej bodo vsi odpadki razvrščeni na organske in neorganske, organski odpadki pa bodo reciklirani v gnojilo, ki se bo uporabljalo na vrtovih tabora. Nadalje bodo neekološki odpadki razdeljeni na majhne delce in shranjeni v zaprtih posodah za skladiščenje. Da odpadki ne bi onesnaževali lunarnega okolja, bodo zabojniki nameščeni na določenem območju stran od tabora in njegovih dejavnosti. Posode bo nato zbralo robotsko vozilo in jih prepeljalo v sežigalnico, ki se nahaja na območju, kjer emisije ne bodo škodovale okolju. Sežigalnica bo opremljena tudi s filtrom, ki bo zagotavljal, da se ne bodo sproščale nevarne snovi.
Za vzdrževanje stikov z Zemljo in drugimi luninimi bazami bo naša naselbina uporabljala napreden satelitski komunikacijski sistem. Ta sistem bo omogočal dvosmerno komunikacijo, s katero bomo lahko pošiljali in sprejemali sporočila. Poleg tega bomo uporabljali kombinacijo kratkovalovnega radia, visokofrekvenčnega radia, satelitskih komunikacij in laserskih komunikacij.
Za komunikacijo na dolge razdalje bo tabor uporabljal kombinacijo radijskih in laserskih signalov za pošiljanje sporočil po luninem površju, za komunikacijo na kratke razdalje pa bomo uporabljali radijske in satelitske signale za komunikacijo z drugimi luninimi bazami. Posadka bo za zagotavljanje varne komunikacije uporabljala tudi sisteme za prenos govora znotraj baze, video in podatkov ter tehnologijo šifriranja podatkov.
Poleg tega bo sistem zasnovan tako, da bo deloval v različnih okoljih, vključno z ekstremnimi temperaturami, slabo vidljivostjo in dolgimi razdaljami. Sistem bo uporabljal različne antene, ki bodo zagotavljale, da se signali pošiljajo in sprejemajo z največjo možno natančnostjo.
Sprva bo namen našega luninega tabora izključno znanstveni, analizirane teme pa bodo razdeljene na naslednje: Geologija, nizka gravitacija in biologija; astronomija; robotika in tehnologija. Za čim večjo učinkovitost bo naša osupljiva ekipa razdeljena na manjše oddelke strokovnjakov: Biologi, astronomi, inženirji ali okoljski znanstveniki.
Prvič, glavni namen naše baze bo kombinacija geologije in biologije, torej preučevanje možnosti gojenja rastlin v luninem regolitu. Kljub temu naš rastlinjak vključuje tudi poskus hidroponike, ki bo stopil še stopničko višje, saj bomo preučevali, kako se rastline razvijajo v okolju z nizko gravitacijo na Luni v primerjavi z našimi kontrolnimi serijami na Zemlji, kot je pojasnjeno v razdelku o hrani.
Ni treba posebej poudarjati, da gradnja luninega habitata neposredno vključuje preučevanje astronomskega vidika. Zato si prizadevamo temeljito razložiti izvor in razvoj Lune ter jo izkoristiti v največji možni meri.
Kot prva stalna človeška naselbina na Luni bo eden glavnih ciljev utirati pot človeštvu pri kolonizaciji drugih planetov v našem sončnem sistemu, saj bo predstavljala natančen preizkusni poligon za nove tehnologije, namenjene raziskovanju in naseljevanju novih svetov. Poleg tega je ključnega pomena razvoj robotskih sistemov, prilagojenih lunarnemu okolju, saj so za prevoz na Luni nujno potrebni zmogljivi roverji.
Če povzamem, naša motivirana ekipa bo zagotovo prišla do prelomnih odkritij na različnih področjih, saj bomo nedvomno izvajali vse več raziskovalnih programov na različnih znanstvenih področjih, od katerih nekatera še niso bila raziskana. Načrtujemo na primer nadaljnje preučevanje drugih ključnih predmetov (fizika, biokemija, ekologija ali zoologija) ali celo imunologija (ocenjevanje prenosljivosti COVID-19 na Luni).
Da bi zagotovili zmogljivosti posadke, bo treba izvesti številne teste in poglobljene programe, s katerimi bodo znanstveniki pripravljeni na vzdrževanje prve baze na Luni. Tako bodo priprave podobne usposabljanju na ISS s poudarkom na avtonomnem upravljanju brez potrebe po komunikaciji z Zemljo.
Na kraju samem bo potekalo usposabljanje s simulacijami misij, ki bodo posadko pripravile na težave, s katerimi se bo verjetno srečala. Poleg tega se bodo udeleženci naučili tudi veščin upravljanja virov v lunini bazi ter razvijati in deliti zavedanje o razmerah v kompleksnem okolju misije.
Poleg tega bodo na urnik dodani tečaji o razvoju boljših spretnosti aktivnega učenja, komunikacijskih protokolih in načinu pakiranja klicev v okviru komunikacijske zanke. Tako bi bilo treba razpravljati tudi o operacijah, povezanih z Gatewayem, vključno z zahtevanim elementom teleoperacije in referenčno misijo za pristajališča in prehode po površini Lune.
Poleg tega se bo morala ekipa seznaniti z raziskovalno enoto za zunajtelesno mobilnost astronavtov. Poleg tega bo potekala tudi simulacija, v kateri bo operativna arhitektura združevala znanstvene in roverske operacije v nadzorni sobi, ki naj bi posadko navadila na daljinski nadzor roverjev na kraju samem.
Zato bo morala naša posadka sodelovati v prilagojenem programu, ki bo trajal tri tedne, da se bo v celoti seznanila z načinom upravljanja in gradnje ladje Selene.
Za učinkovito raziskovanje obsežnih površin na Luni bo lunin tabor razpolagal z več vrstami vozil. Tako bosta na voljo dve vrsti avtonomnih roverjev: eden bo namenjen pridobivanju in prevozu vodnega ledu, drugi pa raziskovanju novega terena. Za misije na dolge razdalje bodo astronavti uporabljali tudi vozila s posadko. To bo moralo biti opremljeno z modulom pod tlakom, ki bo lahko sprejel do tri osebe in bo popolnoma samozadosten več dni.
Potovanje na Zemljo in z nje bo potekalo v dveh fazah: Najprej bodo astronavti zapustili Zemljo z raketo, ki jih bo ponesla v lunarno orbito. Nato se bo kapsula srečala z Nasinimi luninimi vrati, kjer se bo posadka vkrcala na pristajalni modul in prispela na površje Lune.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 