I Moon Camp Pioneers er hvert holds mission at 3D-designe en komplet Moon Camp ved hjælp af software efter eget valg. De skal også forklare, hvordan de vil bruge lokale ressourcer, beskytte astronauterne mod farerne i rummet og beskrive leve- og arbejdsfaciliteterne i deres Moon Camp.
Tredje plads - ESA-medlemsstater
Oban High School Oban-Argyll og Bute Det Forenede Kongerige 16, 15, 14, 13 5 / 1 Engelsk
3D-designsoftware: Fusion 360
Dette projekt går ud på at skabe en baselejr på månen. Vi har et par kupler på overfladen, mens det meste af vores design kommer til at ligge under jorden. Basen kan komfortabelt rumme 10 astronauter og muligvis flere, hvis besætningerne arbejder i skift, og indeholder grundlæggende faciliteter som toiletter, sovesale, et køkken og et fællesområde, men også mere arbejdsrelaterede rum som værksteder, opbevaringsrum, laboratorier og et drivhus. Basen har også en ekstra kuppel, der er adskilt fra hovedbasen, og som indeholder højenergi- og højtemperaturprocesser som elektrolysekamre og ovne. Denne adskillelse hjælper med at beskytte hovedbasen i tilfælde af, at disse systemer svigter. Basen er primært konstrueret af aluminium på grund af dets styrke og lethed samt det faktum, at ekstra aluminium, der kræves til vedligeholdelse af basen, kan udvindes fra malm i månens regolit ved hjælp af FFC Cambridge-processen, som er en af de processer, der forskes i på denne base. Basen bruger også månejord som byggemateriale for at beskytte besætningen mod stråling.
Hovedårsagen til installationen af denne base er, at den skal fungere som en videnskabelig forskningsplatform på månen. Basen vil gøre det muligt for astronauterne at blive på månen i meget længere tid, hvilket betyder, at flere eksperimenter og projekter kan udføres i månemiljøet, hvilket til gengæld vil forbedre vores forståelse af månen og vores univers betydeligt i det lange løb. Et andet vigtigt formål ville være at undersøge miljøet og den måde, visse ting reagerer på det, samt at studere månens overflade, få øvelse i at dyrke mad på månen og undersøge resultaterne af at leve i længere tid i miljøer med lavere tyngdekraft. Det ville være information, som let kunne indsamles og distribueres tilbage til videnskabelig brug på jorden. Disse oplysninger kunne være meget nyttige i udviklingen af fremtidige rumfartøjer, i planlægningen af fremtidig astronauttræning eller endda forbedring af teknologien på jorden.
Vores månebasecamp skulle bygges ved månens sydpol på højderyggen mellem De Gerlache-krateret og Shackleton-krateret. Denne placering er fordelagtig, for når solen oplyser denne del af månen, svæver den lige under eller lige over horisonten, hvilket skaber relativt stabile temperaturer på op til 54 °C. Solen hjælper med væksten af afgrøder i drivhuset og produktionen af energi til basen ved hjælp af solpanelerne samt forhindrer udstyr i at fryse permanent. Dette sted har også adgang til mange vigtige ressourcer som isforekomster og månens regolit, der indeholder malme som anorthosit. Terrænet er også meget let at krydse til fods eller med en rover på grund af de bløde skråninger og den sparsomme jord. Stedet har også direkte satellitforbindelse til jorden på grund af den retning, det vender.
Som tidligere forklaret er basen hovedsageligt lavet af aluminium, fordi det findes både på månen og på jorden, og fordi det er let, stærkt og har gode materialeegenskaber, og det er også blevet testet i et rummiljø, da ISS er bygget af det. Basen er primært konstrueret af kupler og cylindre for at minimere trykpunkter på kanterne og reducere risikoen for brud på bakken på grund af trykforskellen med ydersiden af basen. Dette designvalg gør også opbygningen af strukturen meget lettere, da disse afrundede strukturer kan segmenteres og nemt transporteres på rumfartøjer og samles. Det meste af basen vil også være dækket af et par meter månejord for at beskytte basen mod flyvende vragdele og stråling. Malmen Anorthosite producerer også silicium og aluminium i FFC Cambridge-processen, som kan bruges til at fremstille nogle af basens komponenter på månen.
Det eneste udstyr, der skal medbringes fra jorden, er udgravningsrobotter og mineanlæg til at skaffe det nødvendige jord, is og malm. De originale basemoduler kan også transporteres via rumfartøjer til månen for at sikre, at mennesker kan overleve på månen, mens den permanente base opføres. 3D-printere vil også blive brugt til at bygge og vedligeholde basen, da specifikke komponenter og værktøjer kan skabes af plastik og metal, der transporteres fra jorden.
Som tidligere forklaret planlægger vi at bygge vores lejr hovedsageligt under jorden og dække den med månejord ovenpå, så vores astronauter er beskyttet mod solstråling, når de er inde i bygningen. Månejord er god til at beskytte mod stråling, da et par meter af dette materiale vil beskytte mod de fleste strålingstyper. Jorden vil også beskytte mod asteroider og flyvende vragdele, som astronauterne og basen vil opleve. Rumdragter og moon rovers vil blive brugt af astronauterne til at holde dem sikre og hjælpe dem bedre, når de rejser uden for lejrens mure. Hvert modul er adskilt fra hovedbasen med indvendige luftsluser, som kan forsegle og hjælpe med at holde besætningen i live i tilfælde af et brud på skroget. Basen har også et centralt luftrensnings- og cirkulationssystem, men det kan isoleres, så nogle få eller kun ét modul kan overleve i tilfælde af et brud. De eneste moduler, der har deres egne luftsystemer, er værkstedet, videnskabslaboratoriet og indgangen. Det er i tilfælde af, at disse rum bliver forurenede eller giftige og kan forhindre denne luft i at cirkulere rundt i hele basen. Basen har også luftfiltreringssystemer for at forhindre, at besætningen indånder skadelige gasser og partikler, f.eks. indeholder månestøv silikat, som kan beskadige lungerne, hvis det indåndes i store mængder. Alle højenergiprocesserne holdes adskilt fra beboelsesmodulerne, hvilket kan forhindre hele basen i at blive ødelagt i tilfælde af en katastrofal fejl. Rørene, der transporterer produkterne fra disse processer til basen, har også trykaktiverede ladninger, som vil sprænge røret i tilfælde af en trykbølge, hvilket forhindrer basen i at blive beskadiget.
Månelejren får hovedsageligt sin strømforsyning fra solen ved hjælp af 99 solpaneler, som kan drejes, så de altid vender mod solen, og som placeres rundt om basen, hvor de producerer strøm om dagen, forsyner basen med strøm og oplader litium-ion-batterier til basen om natten. Disse solpaneler vil maksimalt producere 135,63 kW, hvilket betyder, at solpanelerne på 12 timer producerer 5,86 MJ i alt.
Luft produceres på flere måder fra spaltning af vand til FFC Cambridge-processen; luften i modulerne vil ikke indeholde nitrogen, da mennesker ikke har brug for nitrogen for at overleve. Ilt produceres ved at føre vand, der er smeltet fra is, ind i et elektrolysekammer, hvor det spaltes til ilt og brint. Brinten transporteres til lagertanke for at blive brugt som raketbrændstof, og ilten transporteres til hovedbasen. FFC Cambridge-processen er mere eksperimentel og producerer også ilt, som vil blive brugt til raketbrændstof og åndbar luft.
Vand produceres igen ved at smelte isaflejringer og bruges enten til at fremstille ilt eller ledes til tanke i basen for at blive brugt som drikkevand. Vandet bliver filtreret for at fjerne urenheder og udrikkelige molekyler, så det er sikkert at drikke. Dette vand bruges til drikkevand og andre systemer, men det meste af det genbruges og filtreres igen.
Størstedelen af maden importeres fra jorden, men den suppleres med afgrøder og mad produceret på månen. Den mad, der produceres på månen, er ikke den primære fødekilde, men hvis der nogensinde opstår et problem med transporten af mad fra jorden, kan besætningen overleve på de produkter, der dyrkes på månen.
Det organiske affald, som astronauterne producerer, kan komposteres eller bruges som gødning til de voksende planter. Vi vil også gerne implementere affalds-til-gas-reaktorer, da de kan bruges til at omdanne affald til gas, som besætningen kan genbruge i bygningen eller til rovere, da reaktorerne bruger en termisk nedbrydningsproces til at omdanne affaldsprodukter til en gas. Luft- og vandfiltrering vil også blive brugt til at begrænse mængden af affald. Flydende affaldsprodukter vil blive filtreret og genanvendt for at minimere belastningen på vandproduktionssystemerne og for at spare på energien. Vand, der er rent, men som har været igennem systemerne og ikke kan drikkes, vil blive brugt til toiletter og vanding af planter.
Vi vil bruge kommunikationsarrays og en 4,2 meter høj, deployerbar parabolantenne til at sende kommunikation til Queqiao-relæsatellitten som et middel til at kommunikere med Jorden. Queqiao-relæsatellitten er en satellit, der er opsendt i en L2-halobane, hvor den befinder sig på det perfekte sted til at kunne sende kommunikation fra Månen til Jorden og omvendt uden problemer. Det skyldes, at denne position er det eneste sted, hvor den kan få adgang til Månens bagside og alligevel nå Jorden uden frygt for, at Månen blokerer dens transmissioner. Transmissionerne fra Queqiao kan bringes i kontakt med andre LEO-satellitter for at videresende beskederne til den virksomhed, der har brug for dem.
Vi har også brug for kommunikation på månen. Derfor vil der blive implementeret basale radioer, som gør det muligt at kommunikere med ikke bare astronauterne, men også andre månebaser.
De emner, vores forskning vil fokusere på at hjælpe, er miljø med lav tyngdekraft og geologi. Da disse to emner vil være hovedfokus for basen, vil indsamling af information om disse emner være hovedprioriteten, når det kommer til brugen af forskning. Boremetoder vil blive brugt til at indsamle is og jord, som kan undersøges nærmere og eksperimenteres med tilbage i lejren. Disse eksperimenter kan udføres for at finde ud af flere data om specifikke områder såsom de komponenter, der findes i jorden, hvordan stråling påvirker elementerne på månen, hvor meget information prøver af jord og is, der dateres tilbage til solsystemets dannelse, kan reddes, og endda hvordan det vil gå med at dyrke planter på månejord i betragtning af jordens forskellige opbygning.
Det fitnesscenter, der er indbygget i basen, er der for at støtte astronauternes fysiske og mentale tilstand, men det vil også være tilgængeligt som en metode til at indsamle information om, hvordan lav tyngdekraft påvirker menneskekroppen. Dette kan også give information om, hvordan en persons rutiner påvirkes af denne særlige ændring i miljøet, samtidig med at det giver information om, hvordan man kan mistænke symptomer på affinitet til lav tyngdekraft hos en person afhængigt af, hvordan deres krop klarer sig fysisk. Vi vil også studere FFC Cambridge-processen, da den stadig er på forsøgsstadiet på grund af manglen på regolit på jorden, men på månen vil fremskridtene øges drastisk. Denne proces vil hjælpe med at implementere større månebaser i fremtiden, fordi den producerer byggematerialer lokalt på månen.
For at hjælpe med at forberede astronauterne på den kommende månemission vil vi gerne tilføje følgende som en del af deres træningsprogram;
Lad kandidaterne blive grundigt briefet om forholdene, det miljø, der kan forventes, og den slags problemer og løsninger, der kan opstå, mens de er af sted.
Lav øvelser og derefter overordnede tests i månemiljøscenarier, der bringes til live i simulatorer af de nøjagtige problemer, som debriefingen taler om.
Indarbejde undervands-/bassintræning i deres programmer. Svømmebassiner kan simulere følelsen af lav tyngdekraft, som astronauterne skal vænne sig til, før de rejser til månen. Ved at udføre øvelser, gå eller bare flyde i vandet vil de vænne sig til følelsen af lav tyngdekraft, og over tid vil det hjælpe dem med at lære, hvordan de skal manøvrere i det med deres dragter. Det har vist sig at hjælpe, da astronauter, der forberedte sig til Apollo-missionerne, også havde gennemgået den samme træning.
Opbyg en falsk base. Sikkerhedsprotokoller kan køres i mock up-baser for at sikre, at ingen i teamet går i stå, og at alle ved, hvordan de skal opføre sig i en nødsituation. Mock up-baser kan også bruges til at skabe fortrolighed, da de giver kandidaterne mulighed for at lære laboratorierne og værkstederne at kende, samtidig med at de får mulighed for at se boligkvarteret og vænne sig til indretningen.
Langvarig isolationstræning. Besætningerne vil blive trænet i at arbejde sammen og være isoleret i lang tid på en kunstig base for at simulere det sociale aspekt og udfordringerne ved at være alene.
Vi vil bruge en rover til at køre astronauter til og fra missionssteder, andre potentielle lejre, mineområder eller bare til at udforske landet. I designet af vores rover bruger køretøjet solenergi til at producere energi samt en oplader til at forbinde til hovedbasen, som vil stå for at drive maskinen op. Med hensyn til hvordan vi skal rejse frem og tilbage mellem månen og jorden, er vi landet på at bruge genanvendelige raketter som SpaceX Starship til at foretage rejsen. Det er en god idé, da raketterne kan tankes op både på jorden med de ressourcer, der findes der, og på månen med brint og ilt, der er adskilt fra månens isvand, som er indsamlet der. Der vil også blive leveret rumdragter, så astronauterne kan krydse månelandskabet til fods. EVA-tiden ville dog være begrænset på grund af strålingseksponeringen.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 