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.
Liceul Teoretic "Emil Racovita" Baia Mare Baia Mare-Maramureş Rumunsko 16, 17 3 / Angličtina
3D návrhový software: Fusion 360
Přibližně před padesáti lety dosáhlo lidstvo úspěšným přistáním kosmické lodi Apollo 11 na povrchu Měsíce velkého pokroku ve svém vývoji. Toho dne, 20. července 1969, vstoupil americký astronaut Neil Armstrong na povrch Měsíce a pronesl slavná slova "Jeden malý krok pro člověka, jeden velký skok pro lidstvo". Dnes si zopakujeme historii, ale místo pouhé expedice vytvoříme plně udržitelnou operační základnu. Tato kolonie bude počátkem nové éry, meziplanetární éry.
Měsíc se stane hřištěm lidstva, kde budeme moci inovovat, tvořit a přizpůsobovat se. Díky této kolonii položíme základy meziplanetárního cestování a zároveň objevíme nové technologie, které nám pomohou tam na Zemi. Efektivní těžba nerostných surovin, biologicky upravené plodiny, účinnější obnovitelné zdroje energie. To bude jen začátek toho, co nás teprve čeká. Na naší základně budou žít 4 průkopníci různých profesí a budeme mít špičkové vybavení včetně vysoce účinné akvaponie, pokročilého tréninkového a cvičebního vybavení, kompaktní, ale plně vybavené varny a prostorově úsporných paland. Každých 5 let bude přivezena nová posádka spolu s moderními náhradními díly a komoditami, které nebude možné efektivně vyrábět na místě.
Základna na Měsíci se bude nacházet 30 km od kráteru Shoemaker v blízkosti pohoří. Toto místo jsme vybrali z několika důvodů:
Geologický zájem: Oblast poblíž kráteru Shoemaker je geologicky zajímavá a nabízí možnost podrobného studia měsíčního povrchu a geologie. Pohoří v blízkosti základny poskytuje rozmanitou škálu geologických prvků ke zkoumání, včetně impaktních kráterů, vulkanických prvků a starobylých hornin, a zároveň nabízí ochranu před meteority.
Komunikace a navigace: Umístění v blízkosti kráteru Shoemaker zajišťuje dobrou viditelnost na Zemi, což usnadňuje komunikaci s řízením mise na Zemi a příjem navigačních signálů.
Dostupnost zdrojů: Jak již bylo zmíněno, poloha v blízkosti kráteru Shoemaker nabízí přístup k zásobám vody uloženým hluboko v kráteru. Kromě vody se v oblasti mohou nacházet i další důležité zdroje, například helium-3, které by se dalo použít jako palivo pro fúzní reaktory.
Ve všech třech fázích výstavby budeme používat kompaktní, předem připravené místnosti a stěny přivezené ze Země pomocí raketoplánů na jedno použití. Místnosti a zařízení budou sestaveny, spojeny a svařeny, aby se zajistila jejich správná funkce. Vnější plášť základny bude vyroben ze železobetonu pokrytého povlakem ze slitiny titanu a olova, zatímco vnitřní stěny budou z hliníkových desek. Základna bude vybavena nejmodernějšími ventilačními systémy, zařízeními na čištění vody a odpadních vod a systémy pro podporu života.
Jakmile bude základna dokončena, začneme zdokonalovat místní zdroje. Budeme těžit přírodní zásoby vody z kráteru Shoemaker a pomocí elektrolýzy je přeměníme na kyslík, který pak pošleme potrubím, jež bude dopravovat plyny z kráteru Shoemaker na základnu. Voda, která bude brzy použitelná, bude dopravována z nedalekých nalezišť pomocí bezpilotních roverů a poté čištěna pomocí pokročilých destilačních metod. Kromě toho budeme těžit regolit z povrchu Měsíce a zpracovávat ho na použitelné materiály, jako jsou kovy a plyny. To nám pomůže při výrobě potřebných jednoduchých součástek a dílů, místo abychom se spoléhali pouze na pozemské dodávky. Výzkumná data a nové technologie budou vyměňovány za složité komponenty, různé zboží a vzácné kovy, které nelze zpracovat a vyrobit na místě.
Průkopníci uvnitř kolonie budou chráněni před přírodními riziky, jako je sluneční záření, dopady meteoritů a nebezpečný měsíční prach, a to díky silným betonovým vnějším stěnám potaženým slitinou titanu a olova, strategické poloze v blízkosti horského pásma a speciálním elektronickým odpuzovačům prachu, které zabrání vniknutí prachu. Dále bude základna vybavena pokročilými systémy podpory života, ventilačním komplexem, nouzovými generátory elektrické energie a kyslíku, zařízením na čištění odpadních vod, termoregulačními zařízeními a také různými rekreačními zařízeními, která zajistí pohodu a duševní zdraví posádky. Vnitřek základny bude přetlakový, aby se vytvořilo prostředí s plyny a tlakem podobným pozemskému.
Vzduch: Jak již bylo zmíněno, v první fázi výstavby základny, známé jako operace Kyslík, budou velké automatické extraktory těžit zmrzlou vodu ze surovinových ložisek v kráteru Shoemaker a rovery ji budou dopravovat do speciálních rafinérií, kde bude vyčištěna a pomocí elektrolýzy přeměněna na kyslík. Tento postup přemění 2 litry vody na 1 litr kyslíku. Naše čtyřčlenná posádka bude denně spotřebovávat přibližně 8000 litrů kyslíku. Kyslík bude na základnu dopravován potrubím vyrobeným z titanové slitiny Ti-6Al-4V, které bude vybaveno čerpadly poháněnými sluneční energií, jež budou udržovat stálý průtok O2. Nádrž s rybami bude dostávat okysličenou vodu z rostlin v akvaponickém systému.
Voda: V případě vody plánujeme postavit zařízení, které bude pomocí membránové filtrace a destilace čistit vodu získanou z nedalekých ložisek pomocí roverů. Během operace Podpora života bude tato voda použita k naplnění akvária a spuštění akvaponického okruhu. Po skončení operace Nová Země budeme potřebovat vodu pouze pro naše astronauty (přibližně 8 l/den pro 4 osoby), umyvadla (7 l/min) a sprchy (50 l/užití). Jakmile naplníme vnitřní zásobník vody (který má objem asi 2000l), budeme použitou vodu recyklovat výše uvedenými metodami. Protože však žádný systém recyklace vody není zcela účinný, budeme čas od času stále potřebovat nové dodávky vody.
Elektřina: Pokud jde o elektřinu, budeme používat solární panely a baterie s vysokou hustotou. Solární panely budou využívat perovskitovou technologii pro svou účinnost 30% a snadnou výrobu. Celkem budeme potřebovat asi 65 solárních panelů o rozměrech zhruba 1,6 metru čtverečního každý, abychom vyrobili 50 kWh. Aby byly solární panely neustále čisté, budeme používat magnetická pole, která budou odpuzovat měsíční prach a další nečistoty. Každý solární panel bude denně vyrábět přibližně 762 Wh a přebytek bude ukládán do odolných baterií.
Vypočítali jsme ji podle následujícího vzorce: Energie/den = plocha solárního panelu x intenzita slunečního záření x účinnost přeměny. V době, kdy není sluneční světlo, budeme využívat energii uloženou v bateriích.
Jídlo: Pro zásobování potravinami budeme využívat inovativní systém zvaný aquaponics, který vytváří soběstačné prostředí pomocí akvária s rybami, hydroponického systému a řady trubek a filtrů.
Nádrž bude mít objem 2000 litrů a ročně se z ní vyprodukuje přibližně 70 kg jedlých ryb. Abychom dosáhli co největší efektivity, vybrali jsme pstruha, protože je to jedna z nejefektivnějších středně velkých ryb pro pěstování.
Hydroponický systém se bude skládat z několika misek pro pěstování rajčat a salátu o celkové ploše 80 metrů čtverečních, které ročně vyprodukují celkem 1000 kg čerstvých produktů. To zajistí výživnou a vyváženou stravu pro naše pionýry.
Pro určení vhodného množství hnojiva pro naše plodiny jsme použili následující vzorec: Objem vody = celková biomasa ryb / hustota obsádky.
Co se týče likvidace odpadu, biomasa vyloučená pionýry bude zpracována na hnojivo pro akvaponický systém, zatímco tekutější odpad bude filtrován a znovu zaveden do vodní sítě. Čistička vody se postará o všechny tyto potřeby a účinně přemění odpad na použitelné materiály.
Naše základna komunikuje se stanicí na Zemi a ostatními měsíčními koloniemi pomocí ultralehkých rádiových signálů a satelitní komunikace. Satelitní komunikační systém využívá špičkové technologie a obrovské množství energie ze slunečního záření pro vysílání a příjem obrazových a zvukových signálů. Radiokomunikační anténa o rozloze 32 m² na střeše základny je schopna přenášet data rychlostí až 201,998 km/s, což zajišťuje nejlepší rychlost přenosu dat.
Účelem naší základny je vyvíjet a testovat nové technologie, které nám přinesou užitek nejen na Zemi, ale umožní nám také meziplanetární cestování. Zaměříme se na vývoj biologicky upravených plodin, automatizovaných těžebních strojů, účinných elektráren, spolehlivých obnovitelných zdrojů energie, ultralehkých vozidel, opakovaně použitelných raket schopných automatické regenerace paliva a ultralehkých bionických částí lidského těla s mřížkovými plynovými léčebnými systémy. Tato základna bude sloužit jako testovací základna pro nové technologie a bude plnit větší účel než běžná kolonie. Vydláždí cestu naší budoucnosti.
Výcvik, kterým naši šťastní průkopníci projdou, bude podobný výcviku astronautů na ISS, ale s několika dalšími dovednostmi a profesemi nezbytnými pro přežití na Měsíci. Projdou komplexním výcvikem v oblastech, jako je geologie, základní a pokročilé stavebnictví, botanika, astronomie, vaření, výživa a další.
Dva z kolonistů budou kvalifikovaní stavební dělníci, kteří budou zodpovědní za budování a údržbu infrastruktury základny. Jeden kolonista bude elektrikář, který bude zodpovědný za energetické systémy základny, a druhý bude vědec, který bude zodpovědný za provádění experimentů a dohled nad výzkumem na Měsíci.
Kromě těchto specializovaných rolí budou muset mít všichni členové týmu širokou škálu dovedností a znalostí, aby zajistili úspěch mise. To bude zahrnovat dovednosti, jako je lékařské vzdělání, řešení problémů a přizpůsobivost, stejně jako porozumění různým systémům a technologiím, které budou na Měsíci použity.
Výcvikový program bude náročný a intenzivní a má připravit průkopníky na všechny výzvy, kterým mohou během pobytu na Měsíci čelit. V době, kdy se vydají na svou misi, budou plně vybaveni dovednostmi a znalostmi potřebnými k tomu, aby na povrchu Měsíce nejen přežili, ale i prosperovali.
Pro přepravu mezi Měsícem a Zemí a výměnu různého zboží budeme používat levné velkokapacitní raketoplány na jedno použití. Tento přístup zajistí minimalizaci cestování při zachování nízkých nákladů.
Pro účely průzkumu, těžby a přepravy budeme používat kombinaci roverů s posádkou, jako je buggy, a bezpilotních, dálkově řízených a automatizovaných roverů. Jeden z těchto roverů bude určen pro práci v exteriéru, zatímco další dva budou zodpovědné za přepravu zdrojů uvnitř budov. Tento přístup nám umožní efektivnější sběr a přepravu zdrojů a zároveň sníží riziko pro naše průkopníky.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 