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.
Toinen sija - ESA:n jäsenvaltiot
Lycée bartholdi Colmar-Grand Est Ranska 18, 17 6 / 2 Englanti
3D-suunnitteluohjelmisto: Blender
Stephen Hawkings sanoi: "Jos rajoittaisimme huomiomme maanpäällisiin asioihin, rajoittaisimme ihmishenkeä".
Tämän lainauksen pohjalta suunnittelimme ihmiskunnan uuden kodin, Hestian. Hestia koostuu lukuisista kuusisivuisista kuumoduuleista, jotka tarjoavat eniten etuja kaikista ajateltavissa olevista muodoista. Jokainen niistä on itsenäinen ja yhteydessä toisiinsa paineita säätelevien ja onnettomuuksien leviämistä estävien ilmalukkojen ansiosta. Hestian perustana oli halu luoda optimoitu tukikohta.
Ensinnäkin on alue, joka on omistettu astronauttien jokapäiväiselle elämälle ja jossa on suuri moduuli, jota kutsutaan "päämoduuliksi" ja joka koostuu keittiöstä, avaruuspuvuista ja viestintävälineistä Maan kanssa. Sitten on toinen alue, joka on omistettu työskentelylle ja joka koostuu viljely-, varastointi- ja laboratoriomoduuleista.
Astronauttien hyvinvointi on tärkeää, joten suunnittelimme rentoutumismoduulia, jonka katto on lasia ja joka avautuu avaruuteen. Jos astronautit tuntevat olonsa ahtaaksi, tämä kuumoduuli on keino rauhoittua ja ihailla maailmamme avaruutta.
Lopuksi, tukikohdan ulkopuolella on pieniä altaita, jotka on varattu veden ja kuun regoliitin elektrolyysille ja sähköntuotannolle aurinkopaneelien ansiosta.
Näin ollen Hestia on turvallinen, optimaalinen ja miellyttävä tukikohta.
Tehtävällämme on kaksi tavoitetta. Ensimmäinen on tutkia, voiko ihmiskunta elää, sopeutua ja kehittyä toisella taivaankappaleella kuin Maassa.
Hécate I -operaatio on Hestian toteuttaminen ja käynnistäminen, kun taas Hécate II -operaatio koostuu astronauttien saapumisesta. Jälkimmäisen avulla voimme tutustua Kuuhun ja tutkia sitä, jotta voimme tutustua sen ominaisuuksiin ja voittaa sinisen planeetan satelliitin puolelle. Tässä on toinen tavoitteemme.
Kuun tunteminen lisää siten muiden taivaankappaleiden tuntemusta ja mahdollistaa edistymisen maailmankaikkeuden tieteissä.
Lisäksi Hestia on ensimmäinen askel kohti suurempia tulevaisuudennäkymiä. Hestian jälkeen voimme nimittäin luoda muita tukikohtia eri tarkoituksiin, kuten koota avaruusraketteja, jotka eivät voisi lähteä Maasta, ja laukaista niitä Kuusta. Tällä tavoin satelliittimme palvelee avaruusrakettien rakentamista kaukaisiin kohteisiin.
Päätimme rakentaa tukikohtamme Shackletonin kraatterin harjanteille, jotka sijaitsevat lähellä Kuun etelänapaa. Tämä paikka sopii erinomaisesti projektimme läpivientiin.
Tällä on huomattavia etuja, kuten heikko lämpöamplitudi ja voimakas auringonpaisteen määrä. Jälkimmäinen antaa alustalle tyydyttävän sähkötehon.
Lisäksi veden esiintyminen suurina määrinä (jään muodossa) on täydellinen edellytys tukikohdan tarpeiden tyydyttämiseksi sekä vedyn talteenottamiseksi, joka on elintärkeää syttyvien aineiden tuotannossa.
Huomionarvoinen seikka: Shackletonin kraatterin ympärillä on paljon materiaalia, joka on todennäköisesti louhittavissa, kuten regoliittia.
Lisäksi kraatterin läheisyys etelänavan ja Aitkenin altaan välillä tarjoaa astronauteille mahdollisuuksia toteuttaa tutkimuksia tämän paikan tavallisuudesta poikkeavien ominaisuuksien ansiosta.
Ensimmäinen operaatio, Hécate I, lähettää Kuuhun tukikohdan rakentamiseen tarvittavat laitteet. Tukikohta rakennetaan tärkeimmistä ja välttämättömistä osista alkaen, ja se rakennetaan robottimönkijöiden avulla, jotka pystyvät kantamaan raskaita kuormia.
Tukikohta jaetaan useisiin tiloihin ilmalukkojen avulla, ja se järjestetään kuumoduuleiksi. Näin on mahdollista rakentaa asteittain päämoduuli sekä osat, joita tarvitaan elämän ylläpitämiseen aluksella. Loput sijoitetaan myöhemmin, kun astronautit ovat asettuneet Hécate II:n aikana.
Halusimme muodon, jossa käytettävissä oleva tila on hyvin järjestetty ja joka on helppo koota. Siksi valitsimme kuusikulmion, joka täyttää kaikki vaatimukset.
Lisäksi moduulien kustannusten ja kokonaispainon vähentämiseksi ne valmistetaan erittäin kestävästä monikerroksisesta Vectran-polyesteristä. Kun avaruusraketit laskeutuvat, moduulit tarvitsee vain täyttää otsonilla, joka korvataan pian Kuun jäätiköistä peräisin olevalla vedellä. Moduulien lattia koostuu titaanilevyistä.
Lopuksi tukikohta peittyy regoliittikerroksella, joka kaivetaan Kuun maaperästä kannettavalla robotilla.
Tukikohta suunniteltiin niin, että se suojelee astronautteja ja mahdollistaa heidän kehittymisensä ihanteellisissa olosuhteissa.
Kuun ympäristö on vihamielinen, joten monikerroksinen polyesteri, josta moduulit on valmistettu, vastaa näihin rajoituksiin. Se on tehokas suoja avaruusromua vastaan, koska sen kestävyys on viisinkertainen teräkseen ja kymmenkertainen alumiiniin verrattuna.
Lisäksi pohjan puhallettavien ominaisuuksien ansiosta ulko- ja sisäkerrokset on erotettu toisistaan otsonikaasulla, joka absorboi suuren osan auringon UV-säteilystä. Tämän jälkeen tämä tila täytetään asteittain vedellä, joka eristää aurinkoa paremmin kuin otsoni ja joka takaa tyydyttävän ilmatiiviyden.
Lisäksi tukikohtamme ympärille asetetaan toinenkin suoja: regoliitti. Regoliitti toimii kilpenä, joka lievittää auringon säteilyä.
Tartuntojen ja pölyn kertymisen estämiseksi tukikohtaan rakennetaan sterilointitilat jokaisen sisäänkäynnin eteen ja viljelyyn käytettävien moduulien väliin. Lisäksi vuoto tai toimintahäiriö ei vaikuta kaikkiin moduuleihin, koska jokainen moduuli on riippumaton muista. Vaarojen leviämisen riski on nyt mitätöity. Kukin moduuli on jaettu dekompressiokammiolla.
Lopuksi moduulit, joissa voi tapahtua vaaratilanteita, esimerkiksi laboratoriot tai sähkökeskus, on sijoitettu syrjään, jotta jos jotain tapahtuu, se ei vaikuta päämoduuliin.
Resurssien saatavuus ihmisten tarpeiden tyydyttämiseksi on Hestian menestyksen kannalta merkittävä panos.
Ensin ruoka tuodaan maasta, ja kun Hécate II on asennettu ja toiminnassa, kaikki vihannekset viljellään paikan päällä. Tukikohdassa on vain sellaisia tuotteita, joita on helppo viljellä, kun tila ja aika ovat rajalliset. Meidän piti miettiä tuotettavissa olevaa määrää sekä vesi- ja lannoitevaatimuksia. Jotkin vihannekset vaativat vain vähän tai ei lainkaan vettä ja lannoitteita (perunat, linssit, punajuuret, vihreät pavut, pinaatti ja punaiset hedelmät). Vuodenaikojen jäljittelemiseksi UV-lamput asetetaan jokaisen päällekkäisen kasvin kohdalle, jolloin kuutukikohdan rajallinen tila saadaan optimoitua. Todennäköisesti suunnittelimme kalanviljelyä. Astronautit saavat vettä Kuun pinnalla olevan jään ansiosta.
Mönkijä lämmittää aiemmin porattua likaista jäätä aurinkopaneelien avulla, kunnes se sulaa. Käytettiinpä vettä suihkussa, koneissa tai astronauttien hikoilusta, se kierrätetään suodatusten avulla, kunnes se on jälleen täysin käyttökelpoista. Se varastoidaan erityisesti tätä tarkoitusta varten suunnitelluissa moduuleissa.
Ilma ja sähkö ovat yhtä tärkeitä tehtävän sujuvalle toiminnalle - ja astronauttien selviytymiselle - pitkällä aikavälillä. Vettä käytetään jälleen kerran. Sähköä, samoin kuin ilmaa, tuotetaankin pienillä altailla, joissa tapahtuu veden elektrolyysi ja joissa on aurinkopaneelit.
Toinen kone saa sähkön ja ilman kulkemaan pohjan läpi. Samalla kun sähkö varastoidaan moduuliin, ilma kulkee pohjan läpi ja kierrätetään uudelleen käytettäväksi.
Toinen tärkeä panos operaation hyvään menettelyyn on käyttää uudelleen mahdollisimman paljon jätteitään, jotta siniselle planeetalle voidaan antaa suurempi riippumattomuus. Näin ollen on välttämätöntä kierrättää virtsaa kuten ulosteita Hestian kestävyyden varmistamiseksi.
Virtsa puhdistetaan suodattamalla, jotta se voidaan käyttää uudelleen. Vesi on astronauteille elintärkeää ja yleisemminkin arvokas luonnonvara ihmisille. Kyky tuottaa sitä tällä tavoin on merkittävä etu.
Ulosteet käytetään lannoitteena tukikohdan istutusten kasvattamiseen. Ulosteet ovatkin järkevän käytön puitteissa ja muihin luonnon lannoitteisiin lisättynä tyydyttävä tapa tuottaa lannoitemääriä Kuussa.
Näillä menetelmillä astronautit saavat todellisen itsenäisyyden.
Shackletonin kraatterissa on mahdotonta pitää yhteyttä suoraan Maahan satelliittiantennien avulla.
Koska Kuu kiertää maapalloa, Shackletonin kraatteri ei näy useinkaan, ja se pysyy piilossa suurimman osan ajasta. Tämän ongelman ratkaisemiseksi Shackletonin kraatterin sijaintipaikalle on sijoitettava geostationaarinen relesatelliitti, joka on suunnattu 30°:n kulmassa maahan nähden ja joka välittää Hestian viestintätiedot TDRS-satelliiteille (Tracking and Data Relay Satellites). Tällä tavoin Hestia pitää lähes jatkuvaa yhteyttä Maahan (muutamia katkoksia voi esiintyä, kun yhteys siirtyy toiseen TDRS-satelliittiin).
Radiopuhelimia voidaan käyttää muissa kuutukikohdissa, jotka ovat 100 kilometrin etäisyydellä Hestiasta. Yli 100 kilometrin etäisyyksillä voimme sijoittaa satelliittiantennit jokaiseen tukikohtaan ja kommunikoida satelliittijärjestelmän kautta.
Hecate II -lennon aikana tehdään muun muassa seuraavia kokeita;
- Kasvien käyttäytymisen tutkiminen: kasvun nopeuden ja laadun vertaaminen Maassa mitattuun kasvuun, alhaisen painovoiman vaikutuksen tutkiminen itävyyteen ja satoon, kasvun tarkkailu Kuun maaperästä koostuvassa kasvualustassa: täyttyvätkö kasvien ravinnetarpeet?
- Kuun maaperän koostumuksen tutkiminen: etsitään mahdollisia raskasmetalleja tai mineraaleja, jotka aiheuttavat riskejä astronauttien terveydelle erityisesti silloin, kun he syövät kuun maaperää sisältävässä alustassa viljeltyjä kasveja.
- Kuun sisäisen rakenteen (materiaalien luonne ja tiheys) tutkiminen seismisten aaltojen etenemisen avulla hyödynnettävien luonnonvarojen löytämiseksi.
- Tukikohdan ympäristön tutkiminen hyödyntämiskelpoisten jääalueiden kartoittamiseksi.
- Yksisoluisten organismien käyttäytymisen tutkimus :
¤ Physarum polycephalum: tulosten vertailu Maassa ja ISS:llä saatuihin tuloksiin.
¤ Leipurinhiiva (Saccharomyces cerevisiae): alhaisen painovoiman vaikutus leivänvalmistusprosessiin.
- Miehistön unen päivittäinen analyysi: biologinen kello, unen laatu, reagointi vuorokauden vaihteluun.
- Tutkimus alhaisen painovoiman vaikutuksesta ihmiskehon toimintaan: aivojen ja sydämen toiminta, verenkierto, lihasten toiminta, hengityskyky, ruoansulatus, suoliston toiminta, munuaisten toiminta, mikrobisto.
- Keltaisen jauhomaton (Tenebrio molitor) elinkaaren tutkimus: toukkavaihe (jauhomato) on astronauttien proteiininlähde.
- Tutkimushankkeet, joiden avulla Maan oppilaat voivat tehdä yksinkertaisia kokeita ja verrata tuloksiaan Kuussa saatuihin tuloksiin.
Kuussa suoritettavan tehtävän aikana on elintärkeää pystyä sopeutumaan uuteen vihamieliseen ja arvaamattomaan ympäristöön ja osata reagoida oikein kaikkiin odottamattomiin tilanteisiin. Tämän vuoksi Hécaten miehistön on noudatettava pitkää ja tiukkaa koulutusohjelmaa. Ohjelmaan kuuluu englannin ja venäjän kielen taitoa parantavia kursseja, speleologiaa, selviytymiskoulutusta ja pitkiä simuloituja oleskelujaksoja Kuussa.
Englannin ja venäjän kielen oppimisen ansiosta miehistön on helpompi kommunikoida keskenään.
Mitä tulee speleologian kursseihin, vaikuttaa tärkeältä osata kehittyä luolissa tai tunneleissa, jotta helpotetaan maanalaisia tutkimuksia Kuun alueella, jossa astronautit voivat menestyksekkäästi suorittaa tutkimuksensa.
Lisäksi on tärkeää, että he osaavat elää itsenäisesti pitkiä aikoja, koska astronautteja on mahdotonta auttaa nopeasti, kun he ovat Kuussa (joka sijaitsee yli 380 000 kilometrin päässä Maasta). Tämän vuoksi tehtävän neljä jäsentä joutuvat viettämään simuloidun elämän jaksoja tukikohdassa, jossa heidän kuun aikainen elämäntapansa rakennetaan uudelleen Maassa. Näin ollen miehistö tottuu tulevassa tukikohdassaan käytettäviin laitteisiin, tulevaan pukuunsa ja oppii elämään yhdessä pitkiä aikoja.
Näitä koulutuskursseja ei järjestetä Utahissa tai Israelissa, kuten Marsissa tapahtuvaan elämään valmistautumista varten, vaan Etelämantereella, jossa kylmä, syrjäinen ja kivinen aavikkoilmasto muistuttaa Kuun ilmastoa. Lisäksi jyrkkä, kivinen ja jäätynyt maasto on myös hyvä tapa testata ajoneuvoja, joita astronautit tulevat käyttämään Kuussa.
Kuun tukikohdan perustamiseen tarvittavien laitteiden ja miehistön lähettämistä varten on tarkoitus lähettää kaksi eri rakettia (Hécate I ja II). Ensimmäinen vie mukanaan tukikohdan rakentamiseen tarvittavat välineet sekä erilaisia kulkuneuvoja, kun taas toinen vie miehistön.
Ensimmäisellä raketilla lähetetyt kiertolaiset ovat jo koonnut vähimmäismäärän, kun ne saapuvat. Joidenkin näistä kulkijoista on peitettävä tukikohta regoliitilla, joka on luonnollinen suoja kosmista säteilyä vastaan.
Muilla mönkijöillä kerätään kuun pinnalta jäätä, joka sulatetaan ja kuljetetaan tukikohtaan.
Lopuksi kaksi ihmistä samassa kulkuneuvossa tutkii kuuta, ensin muutaman tunnin ajan, koska kuun pinnalla on vaikea ajaa.
Vasta kun olemme vakiinnuttaneet asemamme, voimme mennä pidemmälle ja pidempään.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 