Moon Camp Pioneers:ssä jokaisen tiimin tehtävänä on suunnitella 3D-suunnittelulla kokonainen kuun leiri valitsemallaan ohjelmistolla. Heidän on myös selitettävä, miten he käyttävät paikallisia resursseja, suojelevat astronautteja avaruuden vaaroilta ja kuvaavat kuuleirin asuin- ja työskentelytilat.
Kingstonin akatemia Kingston upon Thames-Surrey Yhdistynyt kuningaskunta 17, 16 6 / 1 Englanti
3D-suunnitteluohjelmisto: Blender
Hankkeen tarkoituksena on testata 6 astronautin itsenäisesti ylläpidettävää tukikohtaa. Tehtävän tärkeimpiä kokeita ovat aurinkotuulen vaikutusten tutkiminen Kuun pinnalla sekä muuntogeenisten viljelykasvien kasvattaminen äärimmäisiä elinympäristöjä varten. Tutkimuksemme on sisältänyt hiljattain julkaistuja tieteellisiä julkaisuja, joissa tarkastellaan nykyistä ja tulevaa kehitystä kehittyneessä robotiikassa, in situ -resurssien hyödyntämisessä (ISRU) ja materiaalitieteessä. Tukikohtamme toimii ponnahduslautana tulevalle tutkimukselle ja suunnitelluille tehtäville sekä Kuun että Marsin pinnalla ESA:n ja NASA:n tavoitteiden mukaisesti, jotka koskevat ihmisten paluuta Kuuhun ja Marsiin lähitulevaisuudessa. Tukikohdassamme keskitytään ensisijaisesti tutkimustavoitteisiin, mutta kaupalliset hankkeet, kuten harvinaisten maametallien louhinta, voidaan viedä Maahan voittoa tuottaviksi, mikä luo kestävän kuutalouden ja kannustaa tulevia investointeja kuun tutkimukseen.
Tukikohdan keskeisenä tarkoituksena on yksinkertaisesti toimia todisteena sellaisen itsenäisen tukikohdan luomisesta, jota voitaisiin käyttää tulevaisuudessa toisella taivaankappaleella.
Koska kuun täysin olematon ilmakehä on hyvin lähellä Marsin kaltaisten planeettojen matalaa ilmakehää - noin ≈0,02 kg/m3 , mikä on lähes mitätön - tutkimme myös aurinkotuulen vaikutuksia. Solar Wind iOn Reading Device -laitteen (SWORD) avulla seuraamme aurinkotuulen törmäysmalleja kuuhun, jotta voimme tarkastella aurinkotuulen vaikutuksia, joita voi olla tarpeen tuntea muita taivaankappaleita koskevissa tulevissa hankkeissa.
SWORD on suunniteltu "Solar Orbiting Heliospheric imager" eli "SoloHi" -laitteen pohjalta. Se käyttää kuutta erillistä sisäistä anturia Auringon aktiivisuuden ja vapautumisen havainnointiin sekä paria plasma- ja magneettikenttiä mittaavaa anturia.
Tukikohta rakennetaan Amundsenin kraatterin reunalle. Se tulee sijaitsemaan paljon pienemmällä kraatterilla, joka sijaitsee suoraan Amundsenin kraatterin vieressä.
Tukikohdan 3d-suunnittelussa käytetään tämän nimeämättömän kraatterin lämpökarttaa, joka on suunniteltu mittakaavan mukaiseksi.
Kraatterin koordinaatit ovat 84,5°S 82,8°E.
Pienemmän kraatterin käyttämisen tarkoituksena on antaa meille mahdollisuus rakentaa useita kerroksia maanpinnan alapuolelle paljon vähemmällä vaivalla.
NASA:n ja ESA:n kuusta tekemien kuvantamistutkimusten mukaan kraatterissa ja sen ympäristössä on havaittu vettä (kuun jään muodossa). Lisäksi NASAn raporttien mukaan paikan on todettu olevan lähes jatkuvasti alttiina auringonvalolle.
Tukikohdan rakentaminen aloitetaan miehittämättömänä tehtävänä - ennen astronauttien laskeutumista. ESA:n ohjaaman robotiikan avulla rakennamme perusrakenteen, joka toimii astronauttien väliaikaisena asuintilana ennen tukikohdan täydellistä perustamista.
Tämän ensimmäisen rakennusvaiheen jälkeen astronautit asuvat näissä perusrakenteissa, kun 3D-tulostamme osia jatkaaksemme huoneiden rakentamista sekä manuaalisesti että robotiikan avustuksella. Yhtenä haasteena olisi tukikohdan maanalaisten alueiden rakentaminen, mikä edellyttää huomattavaa kaivuutyötä. Tämä kaivetaan kraatterin kylkeen.
Tukikohdan seinät rakennetaan kolmikerroksisiksi, ja käytämme tähän kolmea materiaalia:
1) Sisin kerros on polyvinyylideenifluoridikerros - ei-reaktiivinen, lämpöstabiili kestomuovi. Lujuudestaan huolimatta muovi on hyvin kevyt, ja näin ollen suuria määriä voidaan siirtää kerralla ilman, että avaruuslennolle aiheutuu merkittäviä lisäkustannuksia.
2) Keskimmäinen kerros olisi suhteellisen ohut hiilikuitu + pii, joka on erittäin kevyt ja uskomattoman muokattavissa, mikä tekee siitä hyödyllisen ja erittäin käyttökelpoisen materiaalin. Kevyenä ja ohuena materiaalina se on erittäin tilatehokas kuljetettaessa sitä irtotavarana.
3) Uloin kerros rakennettaisiin 3D-tulostetusta kuun regoliitista, joka kerättäisiin pinnalta Talaria-robottien avulla. Voimme sekoittaa tämän samalla tavalla kuin betonin ja luoda regoliittisen betonikerroksen tukikohdan ulkopinnan päällystämiseksi.
Suojellaksemme astronautteja fyysisiltä iskuilta käytämme suunnittelussamme kahta erityistä materiaalia: Seinien väliin tulee ohut mutta joustava hiilikuitu- ja piiverkko, joka suojaa fyysisiltä iskuilta. Hiilikuidun joustava luonne antaa sille pehmustavan vaikutuksen, mikä pidentää merkittävästi mikrometeoriitin iskeytymisaikaa ja pienentää siten merkittävästi sen aiheuttamaa voimaa. Tämä vähentää riskiä, että mikrometeoriitti tunkeutuu huoneeseen. Lisäksi hiilikuituverkko on johtava, joten sitä voidaan käyttää anturina, joka havaitsee alustan mahdolliset vauriot. Koska suuri osa tukikohdasta on maanpinnan alapuolella, se on myös luonnollisesti suojassa yläpuolella olevasta maasta.
Jos huoneeseen murtaudutaan, tukikohdan ilmanvaihtojärjestelmä on suunniteltu sulkemaan huone automaattisesti, kun hiilikuituverkkoon kudotut anturit laukeavat. Tämä tarkoittaa sitä, että vaarantunut huone ei menetä happea ja tukikohdan hapensaanti pysyy vakaana. Lisäksi useimmissa huoneissa oleva miniatyrisoitu valobioreaktori tuottaa varahappea, jos ilmanvaihtojärjestelmä pettää.
UV-säteilyltä suojaamiseksi pohjan sisäseinät on valmistettu UV-säteilyä kestävästä polyvinyylideenifluoridista. Tämä muovi on sekä uskomattoman luja (5 vuoden jatkuvassa käytössä se on kulunut noin 0,3%) että UV-säteilyn kestävä, mikä estää astronautteja kärsimästä haitallisesta läpäisevästä UV-säteilystä.
Vesi
Vettä käytetään suljetussa järjestelmässä. Käyttämällä leväkasvattamoita ja pieniä määriä kemiallisia käsittelyjä puhdistamme vettä jatkuvasti pitääkseen sen juomakelpoisena. Lisävettä varastoihin saadaan kuun jäästä, jota voimme sulattaa ja josta voimme ottaa vettä. Vesi on tehtävä juomakelpoiseksi suodattamalla jäähän mahdollisesti jäänyt haitallinen kuun regoliitti.
Ruoka
Ruoka käytetään aluksi astronauttien mukana tulevien dehydratoitujen elintarvikkeiden varastoista. Tämä antaa heille armonaikaa ennen kuin omavaraisuus alkaa. Kun maanviljely on saatu käyntiin ja satoa alkaa tulla, suurin osa ruoasta tulee muuntogeenisten kasvien viljelystä ja akvaponisen järjestelmän kaloista. Viljelyssä käytetään vesiviljelyjärjestelmää, jossa kalat ja kasvit toimivat symbioosissa, jossa kasvit puhdistavat kalojen veden ja kalat tuottavat hiilidioksidia. On olemassa joitakin ylimääräisiä kuivattuja elintarvikkeita varmuuskopioina.
Ilma
Pohjan happi saadaan leväkasvattamosta. Levät - Chlorella Vulgaris - kuluttavat kasvattamon läpi pumpatun hiilidioksidin ja käyttävät sitä fotosynteesiin, jolloin vapautuu happea. Ylimääräinen happi varastoidaan säiliöihin, jotka täytetään hapella, jota voidaan käyttää hätätilanteessa.
Olosuhteita, kuten kosteutta ja painetta, seurataan tarkasti, ja niitä voidaan säätää manuaalisesti.
Teho:
Aurinkopaneelit muuttaisivat auringonvalon sähköksi, kun taas aurinkolämpöteknologiaa voitaisiin käyttää veden tai muiden nesteiden lämmittämiseen eri tarkoituksiin, kuten höyryn tuottamiseen sähköä varten tai lämmön tuottamiseen elinympäristöjä varten. Hyödyntämällä näitä uusiutuvia energialähteitä voimme vähentää kalliiden ja epäluotettavien vaihtoehtojen, kuten fossiilisten polttoaineiden tai ydinvoiman, tarvetta ja edistää kestävämpää tulevaisuutta Kuun tutkimisessa ja asuttamisessa.
Kiinteä jäte siirretään putkiston kautta maatilarakennukseen. Maatilarakennuksessa syövät matoja, jotka syövät kiinteää jätettä, jota voidaan sitten käyttää biobetonin valmistukseen. Kaikki kiinteä jäte kulkee tämän järjestelmän läpi, joten mitään muuta hävittämistapaa ei tarvita. Voimme kuitenkin myös käyttää kiinteää jätettä lannoitukseen maatiloilla, kun se on tarpeen. Matoja voidaan käyttää myös akvaponisen järjestelmän kalojen ruokintaan.
Nestemäinen jäte johdetaan leväkasvattamon läpi. Kun nestemäinen jäte kulkee leväputkien läpi, levät poistavat siitä kaiken typpipitoisen jätteen, mukaan lukien haitalliset aineet, kuten ammoniakin. Tämän jälkeen vesi käsitellään kemiallisesti juomakelpoiseksi, ennen kuin se johdetaan takaisin vesijohtoverkkoon.
Radioaallot ovat olleet ensisijainen viestintämenetelmä kuussa olevien astronauttien ja ESAn lennonjohdon välillä. Radioaallot ovat sähkömagneettisia aaltoja - ne voivat kulkea tyhjiössä, mikä tekee niistä ihanteellisia avaruusviestintään ja mahdollistaa tiedonsiirron pitkien etäisyyksien yli. ESA käyttää yhteydenpitoon kuussa olevien astronauttien kanssa maanpäällisten antennien ja maapallon kiertoradalla olevien relesatelliittien muodostamaa verkkoa. Maassa olevat antennit lähettävät radiosignaaleja relesatelliiteille, jotka sitten välittävät signaalit tukikohdassa oleviin antenneihin. Tämä mahdollistaa tehokkaan viestinnän ESAn ja Cosmic Oasiksen välillä. ESA:n ja NASA:n aiemmissa hankkeissa on käytetty radiotekniikkaa samaan tarkoitukseen. Vaikka avaruusviestintää varten on kehitteillä muitakin tekniikoita, kuten laserviestintä, radioaallot ovat tässä hankkeessa ensisijainen menetelmä.
Aurinkotuulet ovat varattujen hiukkasten virta, joka lähtee jatkuvasti auringosta, ja niillä on merkittävä vaikutus kuun pintaan ja ympäristöön. Näiden tietojen analysointiin käytetään laitetta nimeltä Solar Wind Ion Reading Device (SWORD). Hankkeessa keskitytään erityisesti analysoimaan aurinkotuulen aiheuttamaa pintalatausta ja siihen mahdollisesti liittyviä haitallisia vaikutuksia. Hankkeessa hyödynnetään tietokonesimulaatioita näiden ilmiöiden taustalla olevien mekanismien tarkemmassa tutkimisessa. Tutkimuksen tulokset auttavat parantamaan kuun ympäristön tuntemusta ja antavat tietoa aurinkotuulen vaikutuksista muihin aurinkokuntamme ilmattomiin kappaleisiin sekä auttavat rakentamaan tulevia kuun ja Marsin elinympäristöjä.
Lisäksi ankara kuun ympäristö, jossa on alhainen painovoima, äärimmäiset lämpötilanvaihtelut sekä ilmakehän ja veden puute, asettaa merkittäviä haasteita viljelykasvien viljelylle. Siksi tutkimme myös erilaisten muuntogeenisten viljelykasvien kasvua kuun olosuhteissa ja analysoimme niiden kasvua ja satoa verrattuna muihin kuin muuntogeenisiin viljelykasveihin. Hankkeessa tutkitaan myös geenitekniikoiden mahdollisuuksia parantaa viljelykasvien sietokykyä ja sopeutumiskykyä kuun ympäristöön. Tutkimuksen tuloksilla voi olla merkittäviä vaikutuksia tuleviin pitkän aikavälin avaruustutkimustehtäviin ja kestävän maatalouden kehittämiseen avaruudessa. Ymmärtämällä muuntogeenisten viljelykasvien mahdollisuudet kuun maataloudessa voimme tasoittaa tietä kestävämmälle ja omavaraisemmalle ihmisen läsnäololle kuussa ja sen ulkopuolella.
Hätätoimenpiteet: Astronauttien on oltava valmiita käsittelemään hätätilanteita, kuten laitevikoja, lääketieteellisiä hätätilanteita ja evakuointeja.
Psykologinen koulutus: Astronautit viettävät pitkiä aikoja eristyksissä ja ahtaissa tiloissa. Psykologinen koulutus voi auttaa heitä selviytymään eristyksestä, työskentelemään stressin alla ja säilyttämään myönteisen asenteen.
Fyysinen harjoittelu: Astronauttien on suoritettava ESA:lle tyypillinen fyysinen koulutus.
Tieteellinen koulutus: SWORDin käytön on oltava mahdollista kaikille kuudelle astronautille. Sen käyttö ja ylläpito vaatisivat koulutusta.
Turvallisuuden vuoksi olisi myös tarpeen antaa koulutusta fotobioreaktorin käytössä, jotta jatkuva hapen saanti voidaan palauttaa helposti.
Elämää ylläpitävät järjestelmät: Kuu-lento edellyttää ihmiselämää ylläpitävää, omavaraista elinympäristöä. Astronautit olisi koulutettava käyttämään elämää ylläpitäviä järjestelmiä, kuten ilman ja veden kierrätystä, ruoantuotantoa ja jätehuoltoa.
Talaria
Talaria on pitkän kantaman lennokkimalli, joka toimii aurinkoenergialla. Se on monikäyttöinen lennokki, joka käyttää robottikäsivarsia kerätäkseen kiviä ja kuun jäätä pitkältä etäisyydeltä. Lennokkia ohjataan kauko-ohjatusti viestintähuoneesta, josta on suora videosyöttö.
Aurinkoenergian ja pitkän kantaman viestintäyhteyksien ansiosta se voi viettää pitkiä aikoja poissa tukikohdasta tutkimusmatkoilla. Sen takaosassa sijaitsevan jäähdytetyn varastotilan ansiosta se voi palata mukanaan kohdemateriaaleja, kuten kuun jäätä.
Aegis
Aegis on pitkän kantaman ajoneuvomalli, joka toimii ladattavalla akulla. Akku voidaan ladata myös ajoneuvon päälle asennetuista aurinkopaneeleista.
Sitä ajaa yksi henkilö, mutta jopa kolme ihmistä voi asua ajoneuvon sisällä pitkiä aikoja, koska siinä on tarvittavat makuutilat. Autossa on suuri happivarasto sekä kuivattua ruokaa (ja keinot sen nesteyttämiseen).
Koska Aegiksessa on ihmismatkustajia, jotka eivät käytä avaruuspukuja, se on ilmatiivis ja panssaroitu suojaamaan kaikenlaisilta rikkoutumisilta.
Iokheira
Iokheira on lyhyen matkan tiedusteluajoneuvo, johon mahtuu enintään kaksi matkustajaa. Se on avokattoinen ja mahdollistaa erittäin nopean lyhyen matkan. Ajoneuvo liikkuu nopeasti, mutta siihen ei mahdu merkittävää lastia, ja sitä käytetään tutkimusmatkailuun. Sitä voidaan käyttää myös SWORDin kuljettamiseen pitkien etäisyyksien tarkkailua varten.
Talos
Talos on raketti, jolla palataan Maahan. Kun tukikohta on pystytetty, Talosin osat tulostetaan yksitellen 3D-tulostamalla, jotta voidaan rakentaa raketti, joka pystyy hätätilanteessa palaamaan Maahan, jos astronautti joutuu vaaraan. Koska tukikohta on omavarainen, sinne ei tarvitse tuoda tarvikkeita Maasta.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 