V soutěži Moon Camp Pioneers je úkolem každého týmu navrhnout ve 3D kompletní měsíční tábor pomocí softwaru podle vlastního výběru. Musí také vysvětlit, jak budou využívat místní zdroje, chránit astronauty před nebezpečím vesmíru a popsat obytné a pracovní zařízení ve svém měsíčním táboře.
Druhé místo - Státy, které nejsou členy ESA
Özel Bahçeşehir Koleji Fen ve Teknoloji Lisesi Samsun-Turecko Krocan 14, 16, 17 6 / 3 Angličtina
3D návrhový software: Fusion 360
Náš měsíční tábor, který kompletně navrhl náš tým, je umístěn mezi krátery Shackleton a Shoemaker a hostí 4 astronauty během jejich vědeckého výzkumu. Hlavní základna, která byla při svém návrhu silně ovlivněna listy rostlin, má vrstvy, které splňují různé účely, a skládá se ze 6 různých částí. První z těchto částí obsahuje pracovní prostory astronautů, druhá obsahuje systémy elektrolýzy a úpravy vody, třetí má osobní prostory astronautů, čtvrtá zahrnuje společné prostory astronautů, pátá obsahuje místnost a sklad materiálu a poslední je zemědělská oblast. Kromě hlavní základny se zde nachází garáž a observatoř, jejich konstrukce je inspirována krunýři pásovců, lunární modul a robotické paže pro 3D tisk. Pro zajištění potřeb základny, jako je voda a kyslík nebo nakládání s odpadem, byly na základně umístěny různé systémy; pro zajištění komunikace byl vytvořen hybridní komunikační systém, na základně a v různých oblastech byly umístěny solární panely, které zajišťují energii, a byly navrženy rovery, které pomáhají astronautům během jejich misí.
Plánujeme udělat velký krok na cestě lidstva na Měsíc, a to díky našemu navrženému měsíčnímu táboru. Měsíční základna, kterou jsme dokončili, je prozatím určena pro vědecký výzkum, ale to se může v budoucnu změnit. Myšlenka naší základny vyrobená v této fázi byla vyvinuta pouze pro 4 astronauty. Tento návrh zahrnuje laboratoře a zdroje, kde mohou astronauti pracovat na astrofyzice, chemii, biologii a zemědělství. Díky modulární struktuře naší základny je však možné rozšíření návrhu a zvětšení poloměru jejího účelu. S rozšířením základny v pozdějších fázích může být naše základna otevřena pro komerční účely, aby světu ukázala, jak vypadá život ve vesmíru. V ještě pozdějších fázích může být naše základna rozšířena tak, aby byly možné turistické výpravy.
Náš měsíční tábor plánujeme postavit na jižním pólu, konkrétně mezi krátery Shackleton a Shoemaker. Hlavním důvodem, proč jsme se rozhodli umístit naši základnu mezi tyto dva krátery, je snaha využít výhod obou z nich. Studie ukazují, že kráter Shoemaker obsahuje obrovské zásoby zmrzlé vody, vodíku a minerálů. Zmrzlou vodu tedy můžeme využít k pití, vodík k získávání vody a energie a minerály k vědeckému výzkumu. Na druhou stranu hodnoty teploty v Shackletonově kráteru kolísají méně. Do kráteru dopadá sluneční světlo nepřetržitě téměř 2 měsíce a 90% dne, což znamená, že můžeme ušetřit více energie pro náš měsíční tábor pomocí solárních panelů. Vzhledem k tomu, že vzdálenost mezi těmito dvěma krátery je přibližně 60-65 km, bude možné mezi nimi cestovat. Předpokládá se také, že počasí na vybraném místě bude částečně lepší, a to sníží nepříznivé podmínky na minimum.
Stavba našeho měsíčního tábora bude zahrnovat dvě různé mise s názvy A a B. Mise A bude dokončena autonomně, aniž by astronauti vstoupili na Měsíc. Tuto fázi budou řídit speciálně navržená vozítka a robotická ramena pro 3D tisk, přičemž budou použity stavební materiály jako beton a ETFE ze Země. Nejprve bude grader rover upravovat terén vhodný pro základnu a sbírat měsíční půdu. Poté autonomní rovery a robotická ramena zahájí stavbu základny. Vnitřní vrstva naší základny bude tvořena betonem, který je tvořen měsíční zeminou. Poté bude střední vrstva vyrobena z ETFE a nakonec bude vnější vrstva vyrobena z měsíční zeminy, která bude převedena do použitelné podoby pro 3D tisk. Obrys naší základny bude dokončen umístěním solárních panelů na střechy. Celkový design naší základny byl inspirován listy. Třívrstvá struktura našeho sídla byla získána z jejich vrstevnaté struktury, zatímco chodby základny byly replikovány z nervů. Kromě toho byl design naší garáže a pozorovatelny inspirován schopností pásovců chránit se štítem. Tento design nám také poskytl skládací konstrukci, která nám pomohla s úsporou místa. Kromě toho byla naše konstrukce základny tvořena s ohledem na modularitu a dlouhou životnost, což nám umožnilo rozšířit základnu, kdykoli jsme si to přáli. V rámci mise B astronauti přistanou a umístí všechny předané vlastnosti, což bude začátek života na Měsíci.
Astronauti umístění v měsíčním táboře by byli vystaveni drsnému prostředí, které by mohlo ohrozit jejich zdraví a bezpečnost. Mezi nejvýznamnější výzvy, kterým by museli čelit, patří zajištění ochrany a úkrytu před extrémním měsíčním prostředím. Za tímto účelem náš tým důkladně analyzoval a hledal informace o problémech životního prostředí, kterým mohou v měsíčním táboře čelit. Uvedli jsme primární faktory, které by měly být brány v úvahu jako tepelná izolace a ochrana před meteority a radiací. V tomto směru jsme hledali řešení pro každý identifikovaný problém a tato řešení jsme zakomponovali do našeho návrhu, přesněji do struktury naší základny. Pokud se podíváme na výběr materiálu obecně, hledali jsme čtyři hlavní vlastnosti. Byly určeny jako reflexní materiály, které odrážejí sluneční světlo na měsíčním povrchu a chrání před teplotou, tepelně izolační materiály, které zabraňují tepelným ztrátám v interiéru, odolné materiály, které budou tvořit vnější vrstvy tábora, a lehké materiály, které budou umístěny na základně, aby usnadnily instalaci základny. Na základě jejich dalšího rozpracování a zkoumání jsme rozhodli, které materiály budou vyhovovat jednotlivým funkcím. Rozhodli jsme se pro použití měsíční půdy jako odrazového materiálu. Díky této vrstvě umístěné v nejvzdálenější části základny jsme také zajistili tepelnou izolaci a ochranu před meteority. Materiál ethylen tetrafluorethylen (ETFE), který bude tvořit střední vrstvu základny, zvýší pevnost i u tenké a lehké vrstvy svou vysokou teplotou tání a také nám bude příznivě nakloněn díky odolnosti vůči vysokoenergetickému záření, recyklovatelnosti a dlouhé životnosti tohoto materiálu. Nejvnitřnější betonová vrstva bude zajišťovat primární radioaktivní izolaci základny. Až metrová vrstva bude základnu chránit před gama a rentgenovým zářením. Naše systémy čištění vzduchu a vody rovněž zajistí bezpečnost astronautů uvnitř základny.
Voda: Voda je pro život v táboře klíčová. Potřebné množství vody bude nejprve přivezeno ze Země. Bude také vybudován systém hospodaření s vodou, který bude nepřetržitě kolovat po základně. Tento systém bude čistit moč, pot, vlhkost atd. Tím, že budeme provádět čištění, budeme recyklovat 90% vody. Další možností, jak využít měsíční vodní led jako zdroj vody, je měsíční led. Vodní led bude vynášen pomocí roverů a skladován k použití, kdykoli bude potřeba.
Jídlo: Zpočátku budou astronauti konzumovat potraviny, které si přivezli ze Země. Kromě toho jim budou dodávány čerstvé potraviny metodou aeroponického zemědělství. Při aeroponickém zemědělství se ušetří 95% vody a růst bude třikrát rychlejší než při tradičním zemědělství. Naším cílem je vytvořit zdravou stravu pro astronauty. Plánovali jsme pěstovat brambory, špenát, fazole atd. které mají vysokou výživovou hodnotu a snadno se pěstují.
Vzduch: Náš recyklační systém zahrnuje systém řízení vzduchu. Potřebné množství vody ze systému hospodaření s vodou bude odesláno k elektrolýze. Elektrolýzou se oddělí molekuly vodíku a kyslíku. Kyslík, který se stal vhodným k dýchání, bude rozváděn po naší základně. Zbylý vodík bude použit k výrobě vody pomocí našeho systému Sabatier. K systému hospodaření se vzduchem přispěje také cyklus fotosyntézy rostlin.
Výkon: Napájení je nezbytné pro zajištění kontinuity základny. Na vrchol základny jsme plánovali umístit solární panely IBC typu N, které mají účinnost 23%. Kromě toho budou v kráteru Shackleton umístěny koncentrované solární panely (CSP), které přeměňují sluneční světlo na teplo a zásobují ho, protože toto místo je téměř vždy vystaveno slunečnímu záření. Tento systém významně přispívá základně, protože je obnovitelný a vysoce účinný.
Nakládání s odpady je na naší měsíční základně zásadní záležitostí. Již od počátku byly naše plány hospodaření sestaveny tak, aby minimalizovaly výdaje na odpad a dodržovaly politiku nulového odpadu. Na druhou stranu, dokud existují různé druhy odpadů, je nutné používat různé metody k redukci a likvidaci jednotlivých odpadků. Vzniklý organický odpad lze přeměnit na hnojiva. To poskytne teplo a energii, která bude vycházet pro systém vytápění základny. Vyrobená hnojiva lze také využít pro pěstební studie. Využitelný odpad, jako jsou plasty, bude navíc využit pro potřeby našich táborů tím, že se z něj budou dodávat vlákna do 3D tiskáren. Na druhou stranu, nekonvertibilní pevný odpad může také přijít s různým využitím. Tyto odpady budou poslány do zemské atmosféry a zajistí se jejich zničení spálením.
Abychom splnili různé požadavky na vesmírnou komunikaci, jako je spolehlivost a latence, rozhodli jsme se v našem měsíčním táboře vytvořit hybridní komunikační strukturu, kde tyto požadavky splňují různé systémy. Primární metodou bude rádiová komunikace, stejně jako v předchozích lunárních misích. Protože je rychlejší, lze v případě potřeby okamžité komunikace použít laserový komunikační systém. Pro tyto systémy musí být na Zemi pozemní stanice a na Měsíci vysílač a anténa. Umístění pozemních stanic by mělo být blízko rovníku s dobrým výhledem na jižní oblohu, aby byl zajištěn nepřetržitý výhled na tábor. V neposlední řadě může mít tábor také záložní systém, který podporuje satelitní komunikaci, což je nejbezpečnější a nejstudovanější metoda. Potřebný satelit může být umístěn na oběžné dráze Měsíce, a tak lze udržovat komunikaci i mezi ostatními měsíčními tábory.
Náš měsíční tábor by představoval jedinečnou příležitost pro vědecký výzkum a nabízel by jedinečné prostředí pro provádění výzkumu v široké škále vědeckých oborů. Mezi obsahy, které budou zahrnuty do studií prováděných v našem měsíčním táboře, bude určitě patřit struktura a prostředí Měsíce. Hlavním faktorem těchto studií může být měsíční půda. Uvádí se, že měsíční půda má potenciál pro využití při výrobě kyslíku a paliva. To může být oblast, kterou budou naši táborníci studovat. Zkoumáním půdy a hornin odebraných z měsíčního povrchu lze zkoumat minerály a podobné látky a provádět výzkum toho, k čemu lze tyto materiály využít. Kromě látek lze zkoumat i stopy života. Zároveň mohou astronauti analyzovat a zjistit další podrobnosti o vzniku Měsíce. Kromě toho lze na měsíční půdě provádět plantážnické studie. Dále lze zkoumat využití různých mikroorganismů v lunárním zemědělství nebo studovat různé metody umožňující zemědělství na měsíční půdě a v měsíčním prostředí. Zatímco všichni pracují na těchto oblastech, může být provedeno aktuální a rozvinuté mapování Měsíce a jeho geologických charakteristik. V neposlední řadě lze také provádět studie o psychologii astronautů na základně. Psychologické změny a vývoj těchto jedinců, kteří budou žít dlouhodobě v izolaci v odlišném prostředí, lze sledovat prostřednictvím komunikace se světem. Zároveň může být astronautům poskytnuta možnost vést si během pobytu ve vesmíru deník nebo vlog na podporu této práce, čímž vznikne zdroj informací o tom, jaký je život ve vesmíru.
V měsíčním táboře vstoupí astronauti do neznámého prostředí v izolaci a zároveň budou sledovat, jak se planeta, na které strávili celý svůj život, smršťuje do malé modrozelené koule. Je fakt, že tyto obrovské změny v životě astronautů na ně mohou mít časem fyzické i psychické následky. Proto musí astronauti absolvovat výcvikový program, který zajistí, že budou plně připraveni zvládnout fyzické i psychické výzvy života a práce na Měsíci. Náš tým připravil pro astronauty zkušební program, jehož absolvování bude trvat přibližně 3 roky. V první fázi budou astronauti absolvovat roční všeobecný výcvik o životě ve vesmíru. V pozdějších fázích bude každý astronaut absolvovat podrobný výcvik ve své specializaci. První fáze výcviku bude obsahovat dvě významné oblasti: duševní zdraví a fyzickou zdatnost. Při fyzické přípravě se astronauti seznámí s náročnými měsíčními podmínkami, například jak se přizpůsobit pohybu nebo jak snížit úbytek svalové hmoty v podmínkách nízké gravitace. Na druhou stranu by všichni astronauti měli absolvovat základní školení o zacházení se systémy používanými na základně a v ostatních kosmických lodích a zároveň výcvik v jednání při případných poruchách. Všichni astronauti by také měli znát první pomoc a základní lékařské informace. Díky psychickému výcviku se astronauti naučí zvládat izolaci a zároveň se naučí týmové práci a zlepší své komunikační dovednosti a schopnost řešit problémy, protože v táboře budou mít několik lidí, kteří budou mít na starosti jejich život. Po osvojení potřebných dovedností absolvují astronauti školení o svých specializacích, jako je bioinženýrství, chemicko-inženýrství nebo letecko-inženýrství, a o tom, jak je mohou na Měsíci využít. Výcvik astronautů neskončí po přistání na Měsíci, ale bude pokračovat díky komunikaci zajištěné s odborníky na Zemi, jako jsou například psychiatři.
Naše cesta do vesmíru začíná kosmickou lodí, která se skládá z velitelského, servisního a lunárního modulu. Velitelský modul bude centrální částí, odkud budou astronauti řídit kosmickou loď. V servisním modulu bude uložen motor, palivo a veškeré vybavení používané na Měsíci. Lunární modul bude sloužit k přistání a startu na Měsíci. Když se podíváme na vozidla v našem táboře, je zde výzkumné vozítko, stavitelské vozítko a sběrné vozítko. Výzkumné vozítko, které má skladiště, je určeno pro astronauty, kteří ho používají při cestování a výzkumu na Měsíci. Stavitelský rover má grejdr a části bagru, které autonomně sbírají měsíční půdu a zároveň zarovnávají terén pro základnu a její stavbu. Vozítko Collector sbírá hlavně měsíční vodu, led a další vzorky z okolí Měsíce. K dispozici je také dron určený k průzkumu Měsíce z jiného úhlu pohledu.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 