Στο Moon Camp Pioneers, η αποστολή κάθε ομάδας είναι να σχεδιάσει τρισδιάστατα ένα πλήρες Moon Camp χρησιμοποιώντας το λογισμικό της επιλογής της. Πρέπει επίσης να εξηγήσουν πώς θα χρησιμοποιήσουν τους τοπικούς πόρους, πώς θα προστατεύσουν τους αστροναύτες από τους κινδύνους του διαστήματος και πώς θα περιγράψουν τις εγκαταστάσεις διαβίωσης και εργασίας στη Σεληνιακή Κατασκήνωσή τους.
INS VILADECAVALLS Terrassa-BARCELONA Ισπανία 17 3 / 0 Αγγλικά
Λογισμικό τρισδιάστατης σχεδίασης: Fusion 360
https://sites.google.com/iesviladecavalls.cat/tellus-mooncamp-challenge-2223/
Η κατασκήνωση αρχίζει με μια αρχική είσοδο που οδηγεί σε έναν διάδρομο όπου μπορείτε να αποτοξινωθείτε από τα επιβλαβή σωματίδια που υπάρχουν στο φεγγάρι. Ακολουθεί το δωμάτιο με τις στολές, ακολουθούμενο από έναν άλλο διάδρομο που οδηγεί στην κύρια αίθουσα. Η μονάδα του κύριου δωματίου διαθέτει ερμητικές πόρτες για ασφάλεια και είναι εξαγωνική εξωτερικά, αλλά ελαφρώς κυκλική εσωτερικά για να βελτιωθεί η συγκέντρωση και η πίεση του οξυγόνου. Επιλέξαμε το εξαγωνικό σχήμα καθώς μεγιστοποιεί τη χρήση του χώρου.
Κάθε πλευρά του εξαγώνου οδηγεί σε ένα διαφορετικό δωμάτιο με πρόσθετες πόρτες για την ασφάλεια του οξυγόνου: την ενότητα του εργαστηρίου, την ενότητα του θερμοκηπίου, την ενότητα των επικοινωνιών, την ενότητα των χώρων διαβίωσης (η οποία περιλαμβάνει τις ενότητες του υπνοδωματίου, του μπάνιου, της τραπεζαρίας και της κουζίνας) και την ενότητα του εργαστηρίου κατασκευών που περιλαμβάνει έναν χώρο απολύμανσης οχημάτων.
Έξω, έχουμε κατασκευάσει μια κεραία για επικοινωνίες και έχουμε εγκαταστήσει ηλιακούς συλλέκτες. Θα βρείτε επίσης τα σεληνιακά οχήματα και το διαστημόπλοιο που χρησιμοποιήσαμε για να ταξιδέψουμε από τη Γη στο φεγγάρι.
Στόχος της αποστολής μας είναι η δημιουργία μιας πρόδρομης βάσης που θα μπορεί να φιλοξενήσει έως και οκτώ άτομα για μελλοντικές σεληνιακές αποστολές. Ταυτόχρονα, η βάση θα διευκολύνει την έρευνα για τη σύνθεση του σεληνιακού εδάφους, συμπεριλαμβανομένης της πιθανής παρουσίας παγωμένου νερού και ορυκτών, και θα επιτρέψει διάφορα επιστημονικά πειράματα στο μοναδικό περιβάλλον χαμηλής βαρύτητας του φεγγαριού (το οποίο έχει επιφανειακή βαρύτητα 1,62 m/s² σε σύγκριση με την επιφανειακή βαρύτητα της Γης που είναι 9,81 m/s²). Αυτές οι έρευνες θα εμβαθύνουν την κατανόηση των υλικών, των τεχνολογιών και των βιολογικών συστημάτων στο σεληνιακό περιβάλλον, ενημερώνοντας τις μελλοντικές προσπάθειες εξερεύνησης και εγκατάστασης. Οι επιστημονικοί στόχοι ευθυγραμμίζονται με τους ευρύτερους στόχους της σεληνιακής εξερεύνησης, συμπεριλαμβανομένης της βελτίωσης της κατανόησης της προέλευσης, της γεωλογίας και των δυνατοτήτων του φεγγαριού για την υποστήριξη της ανθρώπινης εξερεύνησης και εγκατάστασης.
Η τοποθεσία που προτείνουμε για τη σεληνιακή κατασκήνωση είναι η Θάλασσα της Γαλήνης λόγω του μεγάλου, επίπεδου εδάφους της, το οποίο παρέχει κατάλληλη περιοχή για την προσγείωση διαστημικών σκαφών και την κατασκευή βάσεων. Αποφασίσαμε ότι αυτή η τοποθεσία προσφέρει τον καλύτερο συνδυασμό προσβασιμότητας, επιστημονικών δυνατοτήτων και επιχειρησιακής ασφάλειας.
Ένας από τους βασικούς παράγοντες που εξετάστηκαν ήταν τα επίπεδα ακτινοβολίας, καθώς η ακτινοβολία μπορεί να διαφέρει σημαντικά ανάλογα με την τοποθεσία: τα επίπεδα ακτινοβολίας στη Θάλασσα της Ηρεμίας θεωρούνται σχετικά χαμηλά σε σύγκριση με άλλες περιοχές της Σελήνης, καθιστώντας την ασφαλή τοποθεσία για την αποστολή μας.
Ωστόσο, η επιλογή της ιδανικής θέσης εξαρτάται επίσης από τους στόχους της αποστολής. Για παράδειγμα, εάν ο στόχος ήταν η αναζήτηση παγωμένου νερού στη Σελήνη, ο κρατήρας Nobile ή Clavius, που βρίσκεται στις νότιες πολικές περιοχές, θα μπορούσε να είναι πιο κατάλληλος.
Η σεληνιακή βάση αποτελείται από πέντε ενότητες: μια ενότητα κατοικιών όπου οι αστροναύτες μπορούν να ξεκουράζονται κατά τη διάρκεια του ελεύθερου χρόνου τους, μια αίθουσα στολών και διάφορους σωλήνες που συνδέουν τις διάφορες ενότητες. Οι ενότητες θα κατασκευαστούν στη Γη και θα μεταφερθούν στο φεγγάρι με το διαστημόπλοιο Starship της SpaceX. Μόλις φτάσουν στην επιφάνεια, ένα ρόβερ θα μεταφέρει τις μονάδες στην καθορισμένη θέση για τη βάση. Μόλις κατασκευαστούν, οι μονάδες θα καλυφθούν με σεληνιακό υλικό για να προστατευτούν από τα διαστημικά σκουπίδια και τις χαμηλές θερμοκρασίες.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι το περιβάλλον του φεγγαριού είναι αρκετά διαφορετικό από αυτό της Γης, με σκληρές θερμοκρασίες που μπορεί να κυμαίνονται από -173°C (-280°F) έως 127°C (261°F), ανάλογα με την τοποθεσία. Επιπλέον, το φεγγάρι δεν έχει ατμόσφαιρα που να προστατεύει από την ακτινοβολία, γεγονός που αποτελεί κίνδυνο για τους αστροναύτες. Ως εκ τούτου, τα υλικά που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή της σεληνιακής βάσης πρέπει να επιλέγονται προσεκτικά ώστε να διασφαλίζεται ότι μπορούν να αντέξουν τις ακραίες συνθήκες στο φεγγάρι και να προστατεύσουν τους αστροναύτες από βλάβες.
Για να διασφαλιστεί ότι η βάση είναι κατάλληλη για το σκληρό σεληνιακό περιβάλλον, θα κατασκευαστεί από ελαφριά υλικά, όπως αλουμίνιο για τους τοίχους, με θερμομόνωση που θα τοποθετηθεί μεταξύ των τοίχων για την αποφυγή απώλειας θερμότητας. Η πόρτα της μονάδας θερμοκηπίου και ορισμένες πόρτες θα είναι κατασκευασμένες από μεθακρυλικό, ένα υλικό που είναι ελαφρύ και αρκετά ανθεκτικό για να αντέξει στο σκληρό σεληνιακό περιβάλλον.
Η σεληνιακή μας βάση έχει σχεδιαστεί για να παρέχει ολοκληρωμένη προστασία στους αστροναύτες που την καταλαμβάνουν σε ένα ιδιαίτερα εχθρικό περιβάλλον. Στη Σελήνη δεν υπάρχει ατμόσφαιρα ή προστασία από την κοσμική και την ηλιακή ακτινοβολία, οπότε η βάση θα πρέπει να παρέχει προστασία από αυτές τις απειλές. Για το σκοπό αυτό, το μεγαλύτερο μέρος της δομής της βάσης κατασκευάζεται με σεληνιακό υλικό, καθιστώντας την πιο ανθεκτική και λιγότερο δαπανηρή στην κατασκευή της. Επιπλέον, η βάση διαθέτει ένα προηγμένο σύστημα ερμητικών θυρών που κλείνουν αυτόματα σε περίπτωση διαρροής αέρα ή σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης.
Για να προστατεύονται οι αστροναύτες από τις χαμηλές θερμοκρασίες στη Σελήνη, η βάση θα είναι εξοπλισμένη με μια σειρά θερμομονωτικών υλικών στους τοίχους και στην εξωτερική επίστρωση. Τα υλικά αυτά θα βοηθήσουν στη διατήρηση της θερμότητας στο εσωτερικό της βάσης και θα εμποδίσουν την είσοδο του σεληνιακού ψύχους. Η βάση θα διαθέτει επίσης προηγμένα συστήματα θέρμανσης και ψύξης για τη διατήρηση μιας άνετης θερμοκρασίας για τους αστροναύτες.
Επιπλέον, η βάση θα σχεδιαστεί έτσι ώστε να μεγιστοποιεί τη χρήση της ηλιακής ενέργειας, η οποία είναι μια άφθονη και δωρεάν πηγή ενέργειας στη Σελήνη. Στο εξωτερικό της βάσης θα εγκατασταθούν ηλιακοί συλλέκτες, οι οποίοι θα παρέχουν την απαραίτητη ενέργεια για τη λειτουργία της βάσης και την τροφοδοσία του εξοπλισμού των αστροναυτών. Η βάση θα διαθέτει επίσης συστήματα ανακύκλωσης του νερού και του αέρα, ώστε να εξασφαλιστεί η βιωσιμότητα της ζωής στη Σελήνη.
Συνοπτικά, η σεληνιακή μας βάση είναι μια στιβαρή και ανθεκτική δομή, σχεδιασμένη να παρέχει πλήρη προστασία στους αστροναύτες που την καταλαμβάνουν σε ένα δύσκολο και εχθρικό περιβάλλον.
Το νερό είναι ένα από τα πιο απαραίτητα πράγματα για την επιβίωση, γι' αυτό και το νερό στο φεγγάρι θα είναι σπάνιο. Για να αποκτήσουμε νερό, η βάση μας θα φιλτράρει τα ούρα που παράγουν οι αστροναύτες και το νερό αυτό θα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για πόσιμο νερό και για καλλιέργειες. Μπορούμε επίσης να αντλήσουμε νερό από τον παγωμένο πάγο που βρίσκεται σε ορισμένους κρατήρες του φεγγαριού. Ωστόσο, προτού καθοριστεί αν είναι ασφαλές για κατανάλωση, θα διεξαχθούν μερικά πειράματα για να διασφαλιστεί ότι η κατανάλωση είναι δυνατή μετά το φιλτράρισμα.
Για να μπορέσουν να επιβιώσουν, οι αστροναύτες χρειάζονται τροφή, η οποία θα τους παρασχεθεί από την ESA για δύο μήνες, αλλά μετά από αυτό, οι αστροναύτες θα πρέπει να προμηθευτούν τροφή με άλλο τρόπο. Για το σκοπό αυτό, η σεληνιακή μας βάση θα διαθέτει μια περιοχή καλλιέργειας (μονάδα θερμοκηπίου), όπου θα καλλιεργούνται διάφορα λαχανικά και φρούτα, όπως πατάτες, καρότα, ντομάτες και καλαμπόκι.
Ο αέρας είναι αναμφίβολα ο πιο σημαντικός πόρος. Για το λόγο αυτό η βάση μας, εκτός από τη δυνατότητα να φιλτράρει το νερό, θα μπορεί να φιλτράρει το CO2 που παράγεται από τους αστροναύτες και να το μετατρέπει σε O2 χάρη στα μικροφύκη, τα οποία μπορούν ταυτόχρονα να παράγουν μια μικρή ποσότητα οξυγόνου.
Για την παραγωγή ενέργειας και τη λειτουργία όλων των ηλεκτρονικών συσκευών στη βάση, θα χρησιμοποιήσουμε την ηλιακή ενέργεια για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω των ηλιακών συλλεκτών που βρίσκονται γύρω από τη βάση. Η ενέργεια αυτή θα αποθηκεύεται σε μπαταρίες σε περίπτωση που κάποιοι ηλιακοί συλλέκτες αποτύχουν ή κατά τη διάρκεια παρατεταμένων νυχτών.
Ο σεληνιακός καταυλισμός μας ανακυκλώνει όλα όσα παράγονται από τους αστροναύτες, προκειμένου να ελαχιστοποιηθεί ο περιβαλλοντικός αντίκτυπος στη Σελήνη και να εξασφαλιστεί η βιωσιμότητα της ζωής στη βάση.
Τα πλαστικά απόβλητα θα χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή νήματος για τρισδιάστατη εκτύπωση και για την κατασκευή εργαλείων και ανταλλακτικών στη βάση.
Τα υπολείμματα τροφίμων και αποβλήτων θα χρησιμοποιούνται για την παραγωγή κομπόστ, το οποίο θα χρησιμοποιείται για την ανάπτυξη φυτών. Με τον τρόπο αυτό μειώνεται η ανάγκη αποστολής μεγάλων ποσοτήτων τροφίμων και γεωργικών εφοδίων από τη Γη.
Τα ούρα των αστροναυτών θα φιλτράρονται, θα μετατρέπονται σε πόσιμο νερό και θα αποθηκεύονται σε δεξαμενές για προσωπική κατανάλωση και καλλιέργεια. Επιπλέον, τα υγρά απόβλητα επεξεργάζονται επίσης για να ληφθεί καθαρό και ασφαλές νερό.
Εκτός από αυτά τα συστήματα, η σεληνιακή βάση διαθέτει επίσης μια εγκατάσταση για την επεξεργασία και αποθήκευση επικίνδυνων αποβλήτων, όπως χρησιμοποιημένες μπαταρίες και άλλα τοξικά υλικά.
Καθώς ετοιμαζόμαστε για την επερχόμενη αποστολή μας στη σεληνιακή κατασκήνωση, μία από τις μεγαλύτερες προκλήσεις που θα αντιμετωπίσουμε είναι η διατήρηση της επικοινωνίας με τη Γη και άλλες σεληνιακές βάσεις λόγω της μεγάλης απόστασης. Για την αντιμετώπιση αυτής της πρόκλησης, έχουμε εντοπίσει μια πιθανή λύση για τη διατήρηση της επικοινωνίας: τη δημιουργία ενός σταθμού εκπομπής (με κεραία) στο σεληνιακό στρατόπεδο για την αποστολή και λήψη ραδιοσημάτων από και προς τη Γη και άλλες σεληνιακές βάσεις.
Είναι σημαντικό να ληφθεί υπόψη η χρονική καθυστέρηση στις επικοινωνίες λόγω της μεγάλης απόστασης και να προγραμματιστεί ανάλογα ώστε να ελαχιστοποιηθεί ο αντίκτυπός της στη λειτουργία της σεληνιακής βάσης. Θα πρέπει επίσης να εξετάσουμε τον πλεονασμό στα συστήματα επικοινωνίας μας για να εξασφαλίσουμε μια συνεχή και αξιόπιστη σύνδεση.
Στη σεληνιακή μας κατασκήνωση, η έρευνα θα επικεντρωθεί σε διάφορα επιστημονικά θέματα, συμπεριλαμβανομένης της σεληνιακής γεωλογίας, του περιβάλλοντος χαμηλής βαρύτητας, της βιολογίας, της τεχνολογίας και της ρομποτικής. Μερικά παραδείγματα πειραμάτων που θα μπορούσαμε να διεξάγουμε είναι:
Σεληνιακή γεωλογία: όπως η δομή του εσωτερικού της, η σύνθεση του εδάφους της και η παρουσία πολύτιμων ορυκτών. Θα μπορούσαμε επίσης να αναλύσουμε τα πετρώματα και τα εδάφη που θα φέρναμε πίσω από τη Σελήνη για να κατανοήσουμε καλύτερα τη γεωλογική ιστορία της.
Περιβάλλον χαμηλής βαρύτητας: Θα μελετήσουμε πώς το περιβάλλον χαμηλής βαρύτητας της Σελήνης επηρεάζει τα έμβια όντα, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων. Για παράδειγμα, θα μπορούσαμε να μελετήσουμε πώς η χαμηλή βαρύτητα επηρεάζει τους μύες και το καρδιαγγειακό σύστημα.
Βιολογία: Θα ερευνήσουμε αν υπάρχει ζωή στη Σελήνη ή αν υπάρχουν συνθήκες που θα επέτρεπαν την ύπαρξη ζωής. Θα μπορούσαμε επίσης να μελετήσουμε πώς τα φυτά και τα ζώα προσαρμόζονται στο σεληνιακό περιβάλλον.
Τεχνολογία: όπως συστήματα παροχής αέρα και νερού, συστήματα επικοινωνίας και οχήματα για την εξερεύνηση της σεληνιακής επιφάνειας.
Ρομποτική: Θα χρησιμοποιήσουμε ρομπότ για την εκτέλεση επικίνδυνων εργασιών, όπως η εξερεύνηση κρατήρων και η συλλογή δειγμάτων. Θα μπορούσαμε επίσης να χρησιμοποιήσουμε ρομπότ για τη διεξαγωγή πειραμάτων σε δυσπρόσιτες για τον άνθρωπο περιοχές.
Αστρονομία: όπου η απουσία ατμόσφαιρας και το χαμηλό τεχνητό φως θα επέτρεπαν ακριβέστερες παρατηρήσεις.
Το πρόγραμμα εκπαίδευσης αστροναυτών για μια αποστολή στη Σελήνη θα περιλαμβάνει τα εξής:
Εκτεταμένη σωματική και ψυχολογική εκπαίδευση για την προσαρμογή στις συνθήκες διαβίωσης και εργασίας στο διάστημα, συμπεριλαμβανομένης της μικροβαρύτητας και της έκθεσης στην κοσμική ακτινοβολία. Ιδιαίτερη προσοχή πρέπει να δοθεί στην ψυχική υγεία και τη διαχείριση του άγχους κατά τη διάρκεια της αποστολής.
Εκπαίδευση στη χρήση ειδικού επιστημονικού και τεχνικού εξοπλισμού, όπως διαστημικές στολές, σεληνιακά οχήματα και εργαλεία για τη συλλογή δειγμάτων. Θα πρέπει επίσης να περιλαμβάνεται εκπαίδευση συντήρησης και επισκευής, ώστε να είναι σε θέση να επιλύουν τυχόν τεχνικά προβλήματα κατά τη διάρκεια της αποστολής.
Εκπαίδευση στην πλοήγηση και την οδήγηση σεληνιακών οχημάτων, καθώς και στο σεληνιακό περπάτημα και την έξοδο από το διαστημόπλοιο. Θα πρέπει να δοθεί προσοχή στις ιδιαιτερότητες της σεληνιακής επιφάνειας, όπως η παρουσία κρατήρων και βράχων, και στον τρόπο χειρισμού του οχήματος σε αυτές τις συνθήκες.
Μαθήματα διαστημικής επιβίωσης για να μάθετε πώς να αντιμετωπίζετε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης στο διάστημα, όπως απώλεια του διαστημικού σκάφους ή βλάβη κρίσιμου εξοπλισμού. Θα πρέπει επίσης να περιλαμβάνεται εκπαίδευση πρώτων βοηθειών και καρδιοαναπνευστικής αναζωογόνησης.
Εκπαίδευση στις πλανητικές επιστήμες και τη γεωλογία για την κατανόηση του σεληνιακού περιβάλλοντος και το σχεδιασμό του επιστημονικού πεδίου της αποστολής. Θα πρέπει να δοθεί προσοχή στον εντοπισμό και τη συλλογή δειγμάτων πετρωμάτων και τη μετέπειτα ανάλυσή τους στο εργαστήριο.
Προσομοιώσεις επίγειας αποστολής για την εξάσκηση των καθηκόντων και των διαδικασιών που θα εκτελεστούν στην πραγματική αποστολή, συμπεριλαμβανομένης της επικοινωνίας με το διαστημικό σταθμό και της ομαδικής εργασίας με άλλα μέλη του πληρώματος.
Εκπαίδευση στις επικοινωνίες και την ομαδική εργασία για να εξασφαλιστεί η ομαλή επικοινωνία και η αποτελεσματική συνεργασία με την ομάδα αποστολής και τον διαστημικό σταθμό, καθώς και ο συντονισμός των δραστηριοτήτων μεταξύ των διαφόρων μελών του πληρώματος.
Η σεληνιακή αποστολή μας θα απαιτήσει 4 οχήματα: και 2 οχήματα μεταφοράς, ένα για ανθρώπους και ένα για υλικά. Κάθε ρόβερ θα έχει χωρητικότητα φορτίου 250 χιλιογράμμων και εμβέλεια 150 χιλιομέτρων στο φεγγάρι, με μέγιστη ταχύτητα 18 χλμ/ώρα. Το όχημα μεταφοράς ανθρώπων θα έχει χωρητικότητα για 4 αστροναύτες, ενώ το όχημα μεταφοράς υλικών θα έχει χωρητικότητα φορτίου 1,5 τόνου και σύστημα ανύψωσης για την αποτελεσματική φόρτωση και εκφόρτωση υλικών. Όλα τα οχήματα θα μεταφερθούν στο φεγγάρι με τον πύραυλο SpaceX Starship και θα απομείνουν με έναν αναδιπλούμενο γερανό. Κάθε όχημα θα είναι εξοπλισμένο με προηγμένη τεχνολογία επικοινωνίας, πλοήγησης και ασφάλειας, ώστε να διασφαλίζεται η αποτελεσματικότητα και η ασφάλεια της αποστολής. Έχουμε σχεδιάσει ειδικά ένα από τα αναφερόμενα ρόβερ.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 