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 - Členské státy ESA
Lycée bartholdi Colmar-Grand Est Francie 18, 17 6 / 2 Angličtina
Software pro 3D navrhování: Blender
Stephen Hawkings řekl: "Omezit naši pozornost na pozemské záležitosti by znamenalo omezit lidského ducha."
S tímto citátem na mysli jsme vymysleli nový domov lidstva, Hestii. Hestia se skládá z mnoha šestibokých lunárních modulů, které poskytují nejvíce výhod ze všech myslitelných forem. Každý z nich je soběstačný a propojený s ostatními díky vzdušným zámkům, které regulují tlak a brání šíření neštěstí. Hestia vznikla na základě vůle vytvořit optimalizovanou základnu.
Nejprve je zde prostor určený pro každodenní život astronautů s velkým modulem, tzv. "hlavním modulem", který se skládá z kuchyně, skafandrů a prostředků pro komunikaci se Zemí. Pak následuje další oblast věnovaná práci, kterou tvoří moduly pro pěstování, skladování, laboratoř.
Pohoda astronautů je důležitá, proto jsme uvažovali o relaxačním modulu se skleněným stropem, který by se otevíral do vesmíru. Pokud by se astronauti cítili vyhecovaní, tento lunární modul jim umožní uklidnit se a obdivovat rozlehlost našeho světa.
A konečně, vně základny budou malé nádrže vyhrazené pro elektrolýzu vody a měsíčního regolitu a výrobu elektřiny díky solárním panelům.
Proto je Hestia bezpečnou, optimální a příjemnou základnou.
Naše mise má dva cíle. Prvním je zkoumat, zda lidstvo může žít, přizpůsobit se a vyvíjet se na jiném nebeském tělese než na Zemi.
Mise Hécate I bude představovat realizaci a spuštění mise Hestia, zatímco mise Hécate II bude spočívat v příletu astronautů. Ta nám umožní objevit a prozkoumat Měsíc, abychom se dobře seznámili s jeho vlastnostmi a získali satelit modré planety. V tom spočívá náš druhý cíl.
Poznávání Měsíce nám tak umožňuje lépe poznat ostatní nebeská tělesa a pokročit ve vědách o vesmíru.
Hestia je navíc prvním krokem k větším perspektivám. Po Hestii totiž budeme moci vytvořit další základny s různými účely, jako je například sestavování kosmických raket, které by nemohly odletět ze Země, a jejich start z Měsíce. Tak bude naše družice sloužit ke stavbě kosmických raket, které doletí do vzdálených destinací.
Základnu jsme si vybrali na hřebenech kráteru Shackleton, který se nachází poblíž jižního pólu Měsíce. Toto místo je ideální pro realizaci našeho projektu.
Ten má znatelné výhody, jako je slabá tepelná amplituda a vysoká intenzita slunečního svitu. Ta poskytuje základně uspokojivý elektrický výkon.
Kromě toho je přítomnost vody ve velkém množství (ve formě ledu) ideální k zajištění potřeb základny a k získání vodíku, který je životně důležitý pro výrobu hořlaviny.
Pozoruhodná poznámka: Shackletonův kráter obklopuje spousta materiálů, které se s největší pravděpodobností dají vytěžit, například regolit.
A konečně, blízkost kráteru s jižním pólem - kotlinou Aitken - nabízí astronautům možnosti, jak provádět výzkum díky neobvyklým vlastnostem tohoto místa.
První mise s názvem Hécate I vyšle na Měsíc vybavení potřebné pro výstavbu základny. Naše základna bude postavena, počínaje nejdůležitějšími a sine qua non částmi, díky robotickým roverům schopným nést těžké náklady.
Základna bude rozdělena na více prostorů pomocí přechodových komor a bude uspořádána jako lunární moduly. Tímto způsobem bude možné postupně zřídit hlavní modul i části, které jsou potřebné k udržení života na palubě. Zbytek bude umístěn později, v návaznosti na usazení astronautů během Hécate II.
Toužili jsme po tvaru, který by umožňoval dobrou organizaci dostupného prostoru a který by se dal snadno sestavit. Proto jsme zvolili tvar šestiúhelníku, který splňuje všechny požadavky.
Kromě toho, abychom snížili náklady a celkovou hmotnost našich modulů, budou vyrobeny z velmi odolného vícevrstvého polyesteru Vectran. Po přistání vesmírných raket bude jediným úkonem, který bude potřeba provést, nafouknutí modulů ozonem, který bude krátce nahrazen vodou pocházející z měsíčních ledovců. Podlaha modulů bude tvořena titanovými deskami.
V neposlední řadě bude základna pokryta vrstvou regolitu, který z povrchu Měsíce vykopal přenosný robot.
Základna byla navržena tak, aby chránila astronauty a umožnila jim vyvíjet se v ideálních podmínkách.
Měsíční prostředí je nepřátelské, a tak vícevrstvý polyester, z něhož jsou vyrobeny naše moduly, odpovídá těmto omezením. Díky své odolnosti, která je pětkrát vyšší než u oceli a desetkrát vyšší než u hliníku, představuje účinnou ochranu proti kosmickému odpadu.
Díky nafukovacím vlastnostem podkladu jsou navíc vnější a vnitřní vrstvy odděleny plynem, ozónem, který pohlcuje velkou část slunečního UV záření. Tento prostor se pak postupně vyplní vodou, která je lepším slunečním izolantem než ozón a která zajišťuje uspokojivou hermetičnost.
Kromě toho bude kolem naší základny umístěna další ochrana: regolit. Regolit bude fungovat jako štít, který zmírní sluneční záření.
Aby se zabránilo infekcím a hromadění prachu v základně, budou před každým vchodem a mezi moduly používanými pro kultivaci vybudovány sterilizační místnosti. Navíc v případě úniku nebo poruchy nebudou zasaženy všechny moduly, protože každý z nich bude nezávislý na ostatních. Riziko šíření nebezpečí je nyní eliminováno. Každý modul je rozdělen dekompresní komorou.
A konečně moduly, kde může dojít k nehodám, například laboratoře nebo elektrocentrála, byly odloženy stranou, aby v případě, že k něčemu dojde, neovlivnilo to hlavní modul.
Přístup ke zdrojům pro uspokojení lidských potřeb je hlavním předpokladem úspěchu Hestie.
Nejdříve se bude dovážet jízdné ze Země a po instalaci a zprovoznění systému Hécate II se bude veškerá zelenina pěstovat na místě. Na základně budou pouze produkty, které lze snadno pěstovat tam, kde je omezený prostor a čas. Museli jsme se zamyslet nad množstvím, které lze vyprodukovat, a také nad nároky na vodu a hnojiva. Některé druhy zeleniny vyžadují jen málo vody a hnojiv (brambory, čočka, červená řepa, zelené fazole, špenát a červené ovoce). Aby se napodobila roční období, budou u každé nad sebou rostoucí plodiny umístěny UV lampy, a tím se optimalizuje omezený prostor lunární základny. Pravděpodobně jsme plánovali vytvořit rybníkářství. Astronauti budou mít přístup k vodě díky ledu přítomnému na měsíčním povrchu.
Vozítko bude pomocí solárních panelů ohřívat špinavý led, který byl předtím navrtán, dokud neroztaje. Ať už se voda používá ve sprchách, strojích nebo vzniká z potu astronautů, bude díky filtraci recyklována, dokud nebude opět plně použitelná. Bude skladována v modulech speciálně navržených pro tento účel.
Vzduch a elektřina jsou stejně důležité pro hladký průběh mise - a dlouhodobé přežití astronautů. Opět se používá voda. Elektřinu, stejně jako vzduch, totiž budou vyrábět malé nádrže, v nichž probíhá elektrolýza vody a na nichž budou vystaveny solární panely.
Jiný stroj zajistí, že základnou bude proudit elektřina a vzduch. Zatímco elektřina se ukládá do modulu, vzduch prochází základnou a poté je recyklován pro opětovné použití.
Dalším důležitým prvkem dobrého postupu mise je maximální opětovné využití jejich odpadu, aby byla zajištěna větší nezávislost na modré planetě. Proto je nutné recyklovat moč stejně jako výkaly, aby byla zajištěna udržitelnost Hestie.
Moč bude přečištěna filtrací s cílem jejího opětovného užití. Voda je pro astronauty životně důležitá a obecněji je pro člověka vzácným zdrojem. Schopnost vyrábět ji tímto způsobem je velkým přínosem.
Pokud jde o výkaly, budou použity jako hnojivo pro růst plantáží v rámci základny. Výkaly, pod záštitou rozumného využití a přidané k jiným přírodním hnojivům, jsou totiž uspokojivým způsobem, jak na Měsíci vyrobit množství hnojiva.
Tyto metody přinášejí astronautům skutečnou autonomii.
V kráteru Shackleton není možné udržovat přímé spojení se Zemí, a to ani pomocí satelitních antén.
Vzhledem k otáčení Měsíce kolem Země není kráter Shackleton často viditelný a ve většině období zůstává skrytý. K překonání tohoto problému je třeba v místě, kde se nachází kráter Shackleton, umístit geostacionární přenosovou družici orientovanou vůči Zemi pod úhlem 30° vzhledem ke kráteru, která by přenášela komunikační data družice Hestia do družic TDRS (Tracking and Data Relay Satellites). Tímto způsobem bude Hestia udržovat téměř nepřetržitou komunikaci se Zemí (může dojít k několika přerušením, když se komunikace přepne na jinou družici TDRS).
Pro ostatní měsíční základny v dosahu 100 km od Hestie jsou vysílačky použitelné. A pro vzdálenosti větší než 100 km budeme moci na každou základnu umístit satelitní antény a komunikovat prostřednictvím satelitního systému.
Experimenty prováděné během mise Hecate II budou zahrnovat následující;
- Studium chování rostlin: porovnání rychlosti a kvality růstu s růstem měřeným na Zemi, studium vlivu nízké gravitace na klíčení a výnos, pozorování růstu v substrátu složeném z měsíční půdy: jsou uspokojeny potřeby živin rostlin ?
- Studium složení měsíční půdy: hledání možných těžkých kovů nebo minerálů, které představují riziko pro zdraví astronautů, zejména v případě konzumace rostlin pěstovaných v substrátu obsahujícím měsíční půdu.
- Studium vnitřní struktury Měsíce (povaha a hustota materiálů) díky šíření seismických vln s cílem najít využitelné zdroje.
- Průzkum okolí základny s cílem zmapovat využitelné ledové úseky.
- Studium chování jednobuněčných organismů :
¤ Physarum polycephalum: srovnání výsledků s výsledky získanými na Zemi a na ISS.
¤ Pekařské kvasinky (Saccharomyces cerevisiae): vliv nízké gramáže na proces pečení chleba.
- Denní analýza spánku posádky: biologické hodiny, kvalita spánku, reakce na změnu denního a nočního cyklu.
- Studium vlivu nízké gravitace na fungování lidského těla: mozková a srdeční činnost, krevní oběh, svalové chování, dýchací kapacita, trávení, střevní tranzit, činnost ledvin, mikrobiota.
- Studie životního cyklu moučného červa žlutého (Tenebrio molitor): larvální stadium (moučný červ) je zdrojem bílkovin pro kosmonauty.
- Studijní projekty, které umožní studentům na Zemi provádět jednoduché experimenty a porovnávat jejich výsledky s výsledky získanými na Měsíci.
Během mise na Měsíci je nezbytné umět se přizpůsobit novému nepřátelskému a nepředvídatelnému prostředí a umět správně reagovat na každou neočekávanou situaci. Proto musí posádka mise Hécate absolvovat dlouhý a přísný výcvikový program. Tento program se skládá z výcvikových kurzů pro zdokonalení znalosti angličtiny a ruštiny, speleologie, výcviku přežití a dlouhého období simulovaného pobytu na Měsíci.
Učení angličtiny a ruštiny totiž posádce umožňuje snadnější komunikaci.
Pokud jde o kurzy speleologie, zdá se, že je důležité umět se vyvíjet v jeskyních nebo tunelech, aby se usnadnil podzemní průzkum Měsíce, kde astronauti úspěšně dokončí svůj výzkum.
Kromě toho je pro ně nezbytné umět žít samostatně po dlouhou dobu vzhledem k tomu, že astronautům není možné rychle pomoci, jakmile se ocitnou na Měsíci (vzdáleném od Země více než 380 000 km). Proto budou muset čtyři členové mise absolvovat období simulovaného života na základně, kde se bude znovu budovat jejich lunární způsob života na Zemi. Proto si posádka bude zvykat na vybavení používané na budoucí základně, na svůj budoucí skafandr a naučí se žít po delší dobu společně.
Tyto výcvikové kurzy se nebudou konat v Utahu nebo v Izraeli jako příprava na život na Marsu, ale v Antarktidě, kde je chladné, izolované a skalnaté pouštní klima podobné tomu na Měsíci. Kromě toho je strmý, skalnatý a zmrzlý terén také vhodným prostředkem pro testování vozidel, která budou astronauti používat na Měsíci.
Pro vyslání veškerého potřebného vybavení pro vybudování základny na Měsíci a pro posádku jsme naplánovali vyslání dvou různých raket (Hécate I a II). První z nich odveze vybavení pro vybudování základny a také různá vozítka, zatímco druhá posádku.
Při jejich příletu už budou mít rovery vyslané první raketou sestaveno jen minimum. Některé z těchto roverů budou muset pokrýt základnu regolitem, který je přirozenou ochranou proti kosmickému záření.
Další rovery budou použity k získávání ledu z měsíčního povrchu, který bude následně roztaven a dopraven na základnu.
Nakonec budou Měsíc zkoumat dva lidé v jednom vozítku, nejprve několik hodin kvůli obtížné jízdě po měsíčním povrchu.
Teprve až se dobře usadíme, budeme moci pokračovat dál a na delší dobu.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 