Az Moon Camp Pioneers-ben minden csapat feladata egy teljes Holdtábor 3D-s megtervezése az általuk választott szoftver segítségével. Azt is el kell magyarázniuk, hogyan fogják felhasználni a helyi erőforrásokat, hogyan fogják megvédeni az űrhajósokat az űr veszélyeitől, és hogyan fogják leírni a holdtáboruk lakó- és munkaeszközeit.
Harmadik hely - ESA-tagállamok
Oban középiskola Oban-Argyll és Bute Egyesült Királyság 16, 15, 14, 13 5 / 1 Angol
3D tervező szoftver: Fusion 360
A projekt célja egy bázistábor létrehozása a Holdon. Van néhány kupolánk a felszínen, míg a tervezésünk nagy része a föld alatt fog elhelyezkedni. A bázis 10 űrhajós kényelmes elhelyezésére alkalmas, de lehet, hogy több is, ha a legénység váltott műszakban dolgozik, és olyan alapvető felszereléseket tartalmaz, mint a mosdók, hálótermek, konyha és egy közös helyiség, de több munkával kapcsolatos helyiséget is, mint a műhelyek, raktárak, laboratóriumok és egy üvegház. A bázisnak van egy további, a fő bázistól elkülönített kupolája is, amely nagy energiájú és magas hőmérsékletű folyamatokat tartalmaz, például elektrolíziskamrákat és kemencéket, ez az elkülönítés segít megvédeni a fő bázist e rendszerek meghibásodása esetén. A bázis elsősorban alumíniumból épül, annak szilárdsága és könnyűsége miatt, valamint azért, mert a bázis fenntartásához szükséges többlet alumíniumot a holdi regolitban található ércből lehet kinyerni az FFC Cambridge eljárás segítségével, amely az egyik olyan eljárás, amelyet ezen a bázison kutatnak. A bázis a holdi talajt építőanyagként is használja, hogy megvédje a legénységet a sugárzástól.
A bázis telepítésének fő oka, hogy tudományos kutatási platformként szolgáljon a Holdon. Ez a bázis lehetővé tenné, hogy az űrhajósok sokkal hosszabb ideig tartózkodhassanak a Holdon, ami azt jelenti, hogy több kísérletet és projektet lehetne a holdi környezetben elvégezni, ami viszont hosszú távon jelentősen javítaná a Hold és az univerzum megértését. Egy másik fő cél a környezet és bizonyos dolgok reakcióinak vizsgálata lenne, valamint a holdfelszín tanulmányozása, a Holdon történő élelmiszer-termesztés gyakorlása és az alacsonyabb gravitációs környezetben való hosszú távú élet eredményeinek vizsgálata. Ezek olyan információk lennének, amelyeket könnyen össze lehetne gyűjteni és vissza lehetne juttatni a Földre tudományos felhasználásra. Ezek az információk nagyon hasznosak lehetnek a jövőbeli űrhajók fejlesztésében, a jövőbeli űrhajósképzés tervezésében vagy akár a földi technológia fejlesztésében.
A holdi bázistáborunk a Hold déli pólusán épülne a De Gerlache-kráter és a Shackleton-kráter közötti gerincen. Ez az elhelyezkedés azért előnyös, mert amikor a Nap megvilágítja a Holdnak ezt a részét, a Hold éppen a horizont alatt vagy fölött lebeg, és így viszonylag stabil, 54 °C feletti hőmérsékletet eredményez. A napsütés segíti a növények növekedését az üvegházban és a bázis energiatermelését a napelemek segítségével, valamint megakadályozza, hogy a berendezések tartósan megfagyjanak. Ez a hely számos alapvető erőforráshoz is hozzáfér, mint például a jéglelőhelyek és a holdi regolit, amely olyan érceket tartalmaz, mint az anortozit. A terep gyalog vagy roverrel is nagyon könnyen járható a lankás hegygerincek és a ritkás földtörmelék miatt. A helyszín közvetlen műholdas kapcsolattal is rendelkezik a Földdel, mivel az iránya a Föld felé néz.
Amint azt már korábban kifejtettük, az alapot főként alumíniumból készítik, mivel az a Holdon és a Földön is rendelkezésre áll, valamint könnyű, szilárd és anyagtulajdonságai miatt, és jól bevált az űrkörnyezetben is, mivel az ISS is ebből épül. A bázis elsősorban kupolákból és hengerekből épül, hogy minimalizálják a széleken lévő nyomáspontokat, és csökkentsék a bázis külső részéhez viszonyított nyomáskülönbség miatti hegyszakadás kockázatát. Ez a tervezési választás a szerkezet építését is nagyban megkönnyíti, mivel ezek a lekerekített szerkezetek szegmentálhatók, és könnyen szállíthatóak és összeszerelhetőek az űrhajókon. A bázis nagy részét néhány méteres holdi talajjal is beborítják, hogy megvédjék a bázist a repülő törmeléktől és a sugárzástól. Az anortozit ércből az FFC Cambridge-i eljárás során szilíciumot és alumíniumot is előállítanak, amelyek felhasználhatók a holdi bázis egyes alkatrészeinek gyártásához.
Az egyetlen berendezés, amelyet a földről kellene hozni, az ásórobotok és bányászati berendezések, amelyekkel a szükséges földet, jeget és ércet ki lehetne termelni. Az eredeti bázismodulok űrhajón keresztül a Holdra is szállíthatóak, hogy az emberek túlélhessenek a Holdon, amíg az állandó bázis felépül. A bázis építésénél és karbantartásánál 3D nyomtatókat is használnának, mivel a Földről behozott alapanyagból, műanyagból és fémből speciális alkatrészek és szerszámok készíthetők.
Mint már korábban kifejtettük, azt tervezzük, hogy a táborunkat nagyrészt a föld alá építjük, és a tetejét holdi talajjal fedjük be, hogy az űrhajósok védve legyenek a napsugárzástól, amikor az épületben tartózkodnak. A holdi talaj jól véd a sugárzás ellen, mivel néhány méternyi ilyen anyag a legtöbb sugárzástípus ellen védelmet nyújt. Ez a talaj védelmet nyújt az aszteroidák és a repülő törmelék ellen is, amelyekkel az űrhajósok és a bázis találkozni fognak. Az űrhajósok űrruhákat és holdjárókat fognak használni, hogy biztonságban legyenek, és jobban segítsék őket, amikor a tábor falain kívülre utaznak. Az egyes modulokat belső zsilipek választják el a fő bázistól, amelyek lezárhatják és segíthetnek a legénység életben tartásában egy burkolatbetörés esetén. A bázisnak van egy központi légtisztító és keringtető rendszere is, de ez elszigetelhető, hogy néhány vagy csak egy modul túlélhető maradjon egy törés esetén. Az egyetlen olyan modul, amely saját légrendszerrel rendelkezik, a műhely, a tudományos labor és a bejárat. Ez arra az esetre van, ha ezek a helyiségek szennyeződnének vagy mérgezővé válnának, és megakadályozhatják, hogy ez a levegő az egész bázison keringjen. Ez a bázis légszűrő rendszerekkel is rendelkezik, hogy megakadályozza, hogy a legénység káros gázokat és részecskéket lélegezzen be, például a holdpor szilikátot tartalmaz, amely nagy mennyiségben belélegezve károsíthatja a tüdőt. A nagy energiájú folyamatokat az élő moduloktól elkülönítve tartják, ami megakadályozhatja, hogy egy katasztrofális meghibásodás esetén az egész bázis megsemmisüljön. Az ezen folyamatok termékeit a bázisra szállító csövek szintén nyomásaktivált töltetekkel vannak ellátva, amelyek nyomásemelkedés esetén átszakítják a csövet, megakadályozva ezzel a bázis károsodását.
A holdtábor energiaellátását főként a napból kapja 99 napelem segítségével, amelyek elforgathatók, hogy mindig a nap felé nézzenek, és amelyeket a bázis körül helyeznek el, és amelyek napközben energiát termelnek, és éjszaka feltöltik a bázist, valamint a bázis lítiumion-akkumulátorait. Ezek a napelemek maximum 135,63 kW teljesítményűek, ami azt jelenti, hogy 12 óra alatt a napelemek összesen 5,86 MJ-ot termelnek.
A levegőt többféle módon állítják elő a vízbontástól az FFC Cambridge folyamatig; a modulokban lévő levegő nem tartalmaz nitrogént, mivel az embereknek nincs szükségük nitrogénre a túléléshez. Az oxigént úgy állítják elő, hogy a jégből megolvasztott vizet egy elektrolíziskamrába vezetik, ahol azt oxigénre és hidrogénre bontják. A hidrogént tárolótartályokba szállítják, hogy rakétaüzemanyagként használják, az oxigént pedig a fő bázisra szállítják. Az FFC Cambridge-i eljárása kísérleti jellegű, és szintén oxigént állít elő, amelyet rakétaüzemanyagként és belélegezhető levegőként használnak majd fel.
A vizet ismét a jégrétegek megolvasztásával állítják elő, és vagy oxigén előállítására használják, vagy a bázison lévő tartályokba vezetik, hogy ivóvízként használják. A vizet szűrik, hogy eltávolítsák a szennyeződéseket és az ihatatlan molekulákat, így az ihatóvá válik. Ezt a vizet ivóvízként és más rendszerekben használják fel, azonban a legtöbbet újrahasznosítják és újra megszűrik.
Az élelmiszerek nagy részét a Földről importálják, azonban ezt kiegészítik a Holdon termesztett növényekkel és élelmiszerekkel. A Holdon termelt élelmiszer nem az elsődleges élelmiszerforrás, azonban ha valaha is gond lenne a földi élelmiszerszállítással, a legénység a Holdon termesztett termékekből is meg tud élni.
Az űrhajósok által termelt szerves hulladék komposztálható vagy trágyaként használható a növekvő növények számára. Szeretnénk bevezetni a szemétből gázzá alakító reaktorokat is, mivel ezek segítségével a szemetet gázzá lehet alakítani, amelyet a legénység újra felhasználhat az épületben vagy a roverek számára, mivel a reaktorok egy termikus lebontási folyamatot használnak a hulladékok gázzá alakítására. Levegő- és vízszűrést is használnának a hulladék mennyiségének korlátozására. A folyékony hulladéktermékeket szűrni és újrahasznosítani fogják, hogy minimalizálják a víztermelő rendszerek terhelését, és hogy segítsenek az energiatakarékosságban, a tiszta, de a rendszereken átfutott és ivásra alkalmatlan vizet a vécékhez és a növények öntözéséhez fogják használni.
Kommunikációs tömböket és egy nagy nyereségű, 4,2 méteres, telepíthető parabola antennát fogunk használni, hogy a Queqiao relés műholdra küldjük a kommunikációt, amely a Földdel való kommunikáció eszköze. A Queqiao relés műhold egy L2 halo pályára állított műhold, amely tökéletes helyen van ahhoz, hogy gond nélkül tudjon kommunikációt küldeni a Holdról a Földre és fordítva. Ez azért van így, mert ez a pozíció az egyetlen olyan helyen van, ahol a Hold túlsó oldalát is elérheti, mégis eléri a Földet anélkül, hogy attól kellene tartania, hogy a Hold blokkolja az adást. A Queqiao adásai kapcsolatba hozhatók más LEO műholdakkal, hogy továbbítsák az üzeneteket bármilyen társaságnak, amelyiknek szükségük van rá.
A Holdon is szükségünk van kommunikációra. Ezért alapvető rádiók kerülnek bevezetésre, amelyek lehetővé teszik a kommunikációt nemcsak az űrhajósokkal, hanem más holdi bázisokkal is.
A kutatásaink középpontjában az alacsony gravitációs környezet és a geológia áll majd. Mivel ez a két téma lesz a bázis fő fókusza, az említett témákkal kapcsolatos információgyűjtés lesz a fő prioritás, amikor a kutatás felhasználásáról van szó. Fúrási módszereket fogunk használni a jég és a talaj összegyűjtésére, amelyeket a táborban tovább vizsgálhatunk és kísérletezhetünk. Ezek a kísérletek arra szolgálnak, hogy több adatot tudjunk meg bizonyos területekről, például a talajban található összetevőkről, arról, hogy a sugárzás hogyan hat a holdi elemekre, hogy a Naprendszer kialakulásáig visszanyúló talaj- és jégmintákból mennyi információ menthető meg, és még arról is, hogy a holdi talajon hogyan fejlődnek a növények, figyelembe véve a talaj eltérő felépítését.
A bázisba épített edzőterem, bár az űrhajósok fizikai és mentális állapotának támogatására szolgál, az alacsony gravitáció emberi testre gyakorolt hatásáról szóló információgyűjtés módszereként is rendelkezésre áll majd. Ez utat engedhet annak is, hogy információkat kapjunk arról, hogyan hat az egyén rutinjára ez a sajátos környezetváltozás, miközben arról is tájékoztatást nyújt, hogy az alacsony gravitációs affinitás tüneteit hogyan lehet gyanítani egy személynél attól függően, hogy fizikailag hogyan teljesít a teste. Tanulmányozni fogjuk az FFC Cambridge folyamatát is, mivel a Földön a regolit hiánya miatt még kísérleti stádiumban van, a Holdon azonban drasztikusan növekedni fog a fejlődés. Ez az eljárás a jövőben nagyobb holdi bázisok megvalósítását fogja segíteni, mivel a Holdon helyben állít elő építőanyagokat.
Hogy segítsük az űrhajósok felkészülését az előttünk álló holdi küldetésre, a következő dolgokat szeretnénk a képzési programjuk részeként hozzáadni;
A jelölteket alaposan tájékoztatni kell a körülményekről, a várható környezetről és a problémák fajtájáról, valamint a megoldásokról, amelyek útközben felmerülhetnek.
A holdi környezetben végzett gyakorlatok, gyakorlatok, majd általános tesztek, amelyek során a holdi környezethez kapcsolódó forgatókönyvek szimulátorokban életre keltik azokat a problémákat, amelyekről a beszámoló szól.
A víz alatti/medencei edzés beépítése a rendszerükbe. Az úszómedencék szimulálhatják az alacsony gravitáció érzését, amelyhez az űrhajósoknak hozzá kell szokniuk, mielőtt elindulnak a Holdra. A gyakorlatok elvégzése, a vízben való séta vagy egyszerűen csak a vízben való lebegés hozzászoktatja őket az alacsony gravitáció érzéséhez, és idővel segít megtanulni, hogyan kell benne manőverezni a ruhájukkal. Ez bizonyítottan segít, hiszen az Apollo-missziókra készülő űrhajósok is ugyanezen a képzésen vettek részt.
Építsen egy mock bázist. A biztonsági protokollok lefuttathatók a próbabázisokon, hogy megbizonyosodjanak arról, hogy a csapatban senki sem fog lefagyni, és hogy mindenki tudja, hogyan kell viselkednie vészhelyzetben. A próbabázisok az ismerkedés szempontjából is hasznosak lesznek, mivel lehetőséget nyújtanak arra, hogy a jelöltek megismerkedjenek a laboratóriumokkal és a műhelyekkel, miközben a lakótereket is megtekinthetik, hogy megszokják az elrendezést.
Hosszú távú izolációs edzés. A legénységeket arra képzik ki, hogy együtt dolgozzanak és vállalják a hosszú távú elszigeteltséget egy próbabázison, hogy szimulálják az egyedüllét szociális aspektusát és kihívásait.
Egy rovert fogunk használni arra, hogy az űrhajósokat a küldetés helyszínére, más lehetséges táborokba, bányászati helyszínekre vagy egyszerűen csak a föld felfedezésére vigyük, illetve onnan elvisszük. A roverünk tervezése szerint a jármű napenergiát használ az energiatermeléshez, valamint egy töltőt a fő bázishoz való csatlakozáshoz, amely a gép energiaellátását biztosítja. Ami a Hold és a Föld közötti oda-vissza utazást illeti, a SpaceX Starshiphez hasonló, újrafelhasználható rakéták használatával tervezzük az utazást. Ez egy nagyszerű ötlet, mivel a rakétákat mind a Földön, az ottani erőforrásokból, mind a Holdon, az ott összegyűjtött holdi jeges vízből leválasztott hidrogénnel és oxigénnel lehetne feltölteni. Az űrruhák is rendelkezésre állnának, hogy az űrhajósok gyalogosan is bejárhassák a holdi tájat. Az EVA-idő azonban a sugárterhelés miatt korlátozott lenne.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 