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.
A Kingston Akadémia Kingston upon Thames-Surrey Egyesült Királyság 17, 16 6 / 1 Angol
3D tervező szoftver: Blender
A projekt célja egy 6 űrhajós számára fenntartott önfenntartó bázis tesztelése. A küldetés fő kísérletei a napszél hatásának vizsgálata a holdfelszínen, valamint az extrém élőhelyeken termesztett GM növények termesztése. Kutatásaink a közelmúltban megjelent tudományos folyóiratokban a fejlett robotika, az in situ erőforrás-hasznosítás (ISRU) és az anyagtudomány jelenlegi és várható fejlődését vizsgálták. Bázisunk ugródeszkaként szolgál majd a jövőbeli kutatások és a Hold és a Mars felszínén tervezett küldetések felé, összhangban az ESA és a NASA azon céljaival, hogy a közeljövőben embereket juttassanak vissza a Holdra és a Marsra. Bázisunk elsősorban kutatási célokra fog összpontosítani, de lehetőség van kereskedelmi projektek megvalósítására is, mint például a ritkaföldfémek kitermelése, amelyeket profitszerzés céljából a Földre lehet exportálni, fenntartható holdi gazdaságot teremtve, amely ösztönzi a Holdon végzett kutatásba történő jövőbeli befektetéseket.
A bázis központi célja egyszerűen az, hogy egy olyan önellátó bázis létrehozásának koncepciójának bizonyítékaként szolgáljon, amelyet a jövőben egy másik égitesten is lehetne használni.
Mivel a Hold teljesen hiányzó légköre nagyon közel van az olyan bolygók alacsony légköréhez, mint a Mars - kb. ≈0,02 kg/m3 , ami szinte elhanyagolható -, a napszél hatásait is vizsgálni fogjuk. A Solar Wind iOn Reading Device (vagy SWORD) segítségével figyelni fogjuk a Holddal való ütközések mintázatát, így áttekinthetjük a napszél hatásait, amelyek ismerete szükséges lehet más égitestekre vonatkozó jövőbeli projektekhez.
A SWORD-ot a "Solar Orbiting Heliospheric imager", azaz a "SoloHi" alapján tervezték. Hat különálló belső érzékelőt használ a naptevékenység és a napkibocsátás megfigyelésére, valamint egy pár plazma- és mágneses mezőt mérő érzékelőt.
A bázis az Amundsen-kráter peremén fog épülni. Egy jóval kisebb kráteren lesz, amely közvetlenül az Amundsen-kráter mellett található.
A bázis 3d-s tervezése ennek a meg nem nevezett kráternek a hőtérképét használja, amelyet méretarányosan terveztek.
A kráter koordinátái: 84,5°S 82,8°E.
A kisebb kráter használatának lényege, hogy sokkal kisebb erőfeszítéssel több rétegnyi magasságot építhessünk a talaj alá.
A NASA és az ESA Holdról készült képalkotó felvételek szerint a kráterben és környékén vizet (holdi jég formájában) találtak. Továbbá a NASA jelentései szerint a helyről megállapították, hogy szinte teljesen állandóan ki van téve a beeső napfénynek.
A bázisunk építése pilóta nélküli küldetésként kezdődik - még az űrhajósok leszállása előtt. Az ESA által irányított robotika segítségével fogunk megépíteni egy alapvázat, amely az űrhajósok ideiglenes lakóhelyéül szolgál majd, mielőtt a bázis teljesen felépül.
Ezt a kezdeti építési fázist követően az űrhajósok ezt az alapvető keretet fogják lakni, miközben 3D nyomtatással alkatrészeket nyomtatunk, hogy folytathassuk a szobák építését kézzel és robotok segítségével. Ennek egyik kihívása a bázis földalatti területeinek megépítése lenne, ami jelentős ásási munkát igényel. Ezt a kráter oldalába kell majd beásni.
Az alap falai háromrétegű rendszerben épülnek majd, és ehhez három anyagot fogunk használni:
1) A legbelső réteg egy réteg polivinilidén-fluorid - egy nem reaktív, hőstabil hőre lágyuló műanyag. A műanyag szilárdsága ellenére nagyon könnyű, így egyszerre nagy mennyiségeket lehet átvinni anélkül, hogy az űrrepülésnek jelentős többletköltségei lennének.
2) A középső réteg egy viszonylag vékony szénszálas + szilícium rács lenne, amely nagyon könnyű és hihetetlenül képlékeny, ami nagy hasznosságú, hasznos anyaggá teszi. Könnyű és vékony anyagként nagyon helytakarékos a tömeges szállításhoz.
3) A legkülső réteg 3D nyomtatott holdi regolitból épülne fel, amelyet Talaria drónok gyűjtenének össze a felszínről. Ezt a betonhoz hasonlóan keverhetjük össze, hogy egy regolitbetonréteget hozzunk létre, amely bevonja a bázis külső részét.
Az űrhajósok fizikai behatásoktól való védelme érdekében két különleges anyagot fogunk alkalmazni a tervezés során: A falak közé vékony, de rugalmas szénszálas és szilícium rácsot helyeznek, amely véd a fizikai behatásoktól. A szénszál rugalmas jellege révén párnázó hatású - jelentősen megnöveli a mikrometeoritok becsapódási idejét, és így jelentősen csökkenti a kifejtett erőt. Ez csökkenti annak kockázatát, hogy egy mikrometeorit áttörje a helyiséget. A szénszálas rács ráadásul vezetőképes, így érzékelőként használható az alapot ért esetleges sérülések észlelésére. Mivel a bázis nagy része a felszín alatt van, természetes védelmet nyújt a felette lévő talajjal szemben is.
A helyiség behatolása esetén az alap szellőzőrendszerét úgy tervezték, hogy a szénszálas rácsba szőtt érzékelők működésbe lépése esetén automatikusan lezárja a helyiséget. Ez azt jelenti, hogy a sérült helyiség nem veszít oxigént, és a bázis oxigénellátása stabil marad. Továbbá a legtöbb helyiségben található miniatürizált foto-bioreaktor tartalék oxigént biztosít a szellőztető rendszer meghibásodása esetén.
Az UV-sugárzás elleni védelem érdekében az alap belső falai UV-álló műanyagból, polivinilidén-fluoridból készülnek. Ez a műanyag egyszerre hihetetlenül erős (5 évnyi folyamatos használat során kb. 0,3% kopást szenved el), ugyanakkor UV-álló is, így megakadályozza, hogy az űrhajósokat a káros, átható UV-sugárzás megfertőzze.
Víz
A vizet zárt rendszerben használják. Az algafarmok és kis mennyiségű kémiai kezelés segítségével folyamatosan tisztítjuk a vizet, hogy az iható maradjon. A raktárakhoz szükséges további vizet a holdi jégből nyerjük majd, amelyet megolvasztunk, hogy vizet nyerjünk belőle. A vizet úgy kell ihatóvá tenni, hogy kiszűrjük belőle a jégben esetleg megrekedt káros holdi regolitot.
Élelmiszer
Az élelmiszert kezdetben az űrhajósokkal együtt szállított dehidratált élelmiszerekből fogják felhasználni. Ez lehetővé teszi számukra egy átmeneti időszakot, mielőtt az önellátás beindul. Amint a gazdálkodás beindul, és a termés elkezd beérkezni, az élelmiszer nagy része a GM növénytermesztésből és az akvaponikus rendszerből származó halakból fog származni. A gazdálkodás az akvaponikus rendszert fogja használni, ahol a halak és a növények szimbiózisban működnek, a növények tisztítják a halak vizét, a halak pedig CO2-t szolgáltatnak. Van néhány további dehidratált élelmiszer tartalékként.
Air
A bázis oxigénellátása az algafarmról történik. Az algák - Chlorella Vulgaris - a farmon keresztül szivattyúzott szén-dioxidot fogyasztják és fotoszintézisre használják, oxigént szabadítva fel. A felesleges oxigént a tartályokban tárolják, és vészhelyzetben felhasználható oxigénnel töltik fel azokat.
Az olyan feltételeket, mint a páratartalom és a nyomás, szorosan figyelemmel kísérik, és manuálisan is beállíthatók.
Teljesítmény:
A napelemek a napfényt villamos energiává alakítanák át, míg a naphőtechnológiát víz vagy más folyadékok melegítésére lehetne használni különböző célokra, például gőz előállítására az elektromos áram előállításához vagy hőszolgáltatásra az élőhelyek számára. E megújuló energiaforrások felhasználásával csökkenthetjük a költséges és megbízhatatlan alternatívák, például a fosszilis tüzelőanyagok vagy az atomenergia szükségességét, és elősegíthetjük a holdkutatás és a letelepedés fenntarthatóbb jövőjét.
A szilárd hulladék a vízvezetékrendszeren keresztül kerül a gazdasági épületbe. A gazdaság épületében a koprofág férgek felfalják a szilárd hulladékot, amelyet aztán a biobeton előállításához használhatnak fel. Minden szilárd hulladék ezen a rendszeren keresztül fog átmenni, így nincs szükség más ártalmatlanítási módra. A szilárd hulladékot azonban szükség esetén a gazdaságok trágyázására is felhasználhatjuk. A giliszták az akvaponikus rendszerben lévő halak etetésére is felhasználhatók.
A folyékony hulladékot átvezetik az algafarmon. Ahogy a folyékony hulladék áthalad az algacsöveken, az algák eltávolítják belőle az összes nitrogéntartalmú hulladékot, beleértve az olyan káros elemeket is, mint az ammónia. Ezt a vizet ezután kémiai kezelésnek vetik alá, hogy ihatóvá tegyék, mielőtt visszavezetik a vízvezetékrendszerbe.
A rádióhullámok voltak az elsődleges kommunikációs módszer a Holdon tartózkodó űrhajósok és az ESA küldetésirányítása között. A rádióhullámok elektromágneses hullámok, amelyek vákuumban is képesek terjedni, és ez a tulajdonságuk ideális az űrkommunikációhoz, valamint a nagy távolságok közötti adatátvitelre való képességükhöz. A Holdon tartózkodó űrhajósokkal való kommunikációhoz az ESA földi antennákból és a Föld körüli pályán keringő átjátszó műholdakból álló hálózatot használ. A földi antennák rádiójeleket küldenek az átjátszó műholdaknak, amelyek aztán továbbítják a jeleket a bázison lévő antennáknak. Ez lehetővé teszi a hatékony kommunikációt az ESA és a Kozmikus Oázis között. Az ESA és a NASA korábbi projektjei ugyanilyen céllal alkalmaztak már rádiótechnológiát. Bár az űrkommunikációhoz más technológiákat is fejlesztenek, például lézeres kommunikációt, a projektnél továbbra is a rádióhullámok maradnak az elsődleges módszer.
A napszél a Napból folyamatosan kibocsátott töltött részecskék áramlata, amely jelentős hatással van a Hold felszínére és környezetére. Ezen adatok elemzése, amelyet a Solar Wind Ion Reading Device (vagy SWORD) nevű eszköz segítségével fognak megszerezni. Konkrétan a projekt a napszél okozta felületek feltöltődésének és az ezzel kapcsolatos káros hatásoknak az elemzésére fog összpontosítani . A projekt számítógépes szimulációkat fog felhasználni a jelenségek hátterében álló mechanizmusok további vizsgálatához. A kutatás eredményei hozzájárulnak a holdi környezet jobb megértéséhez, és betekintést nyújtanak a napszélnek a Naprendszerünk más légmentes égitestjeire gyakorolt hatásaiba, valamint betekintést nyújtanak a jövőbeli holdi és marsi élőhelyek építéséhez.
A Holdon uralkodó zord környezet, az alacsony gravitáció, a szélsőséges hőmérséklet-ingadozások, valamint a légkör és a víz hiánya jelentős kihívást jelent a növénytermesztés számára. Ezért különböző géntechnológiával módosított növények növekedését is tanulmányozni fogjuk holdi körülmények között, és elemezni fogjuk növekedésüket és terméshozamukat a nem géntechnológiával módosított növényekkel összehasonlítva. A projekt azt is vizsgálja, hogy a géntechnológiai technikák milyen lehetőségeket rejtenek a növények ellenálló képességének és a holdi környezethez való alkalmazkodóképességének fokozására. A kutatás eredményei jelentős hatással lehetnek a jövőbeli hosszú távú űrkutatási küldetésekre és a fenntartható mezőgazdaság fejlesztésére az űrben. A géntechnológiával módosított növényekben rejlő, a holdi mezőgazdaságban rejlő lehetőségek megértésével előkészíthetjük az utat a fenntarthatóbb és önellátóbb emberi jelenléthez a Holdon és azon túl.
Vészhelyzeti eljárások: Az űrhajósoknak fel kell készülniük az olyan vészhelyzetek kezelésére, mint a felszerelés meghibásodása, orvosi vészhelyzetek és evakuálás.
Pszichológiai képzés: Az űrhajósok hosszú időt töltenek elszigeteltségben és bezártságban. A pszichológiai tréning segíthet nekik megbirkózni az elszigeteltséggel, a stressz alatti munkavégzésben és a pozitív hozzáállás fenntartásában.
Fizikai edzés: Az űrhajósoknak az ESA tipikus fizikai kiképzésén kell részt venniük.
Tudományos képzés: A SWORD működtetésének mind a hat űrhajós számára lehetővé kell válnia. Szükséges lenne a működésével és karbantartásával kapcsolatos képzés.
A biztonság érdekében a fotobioreaktor működtetésére vonatkozó képzésre is szükség lenne, hogy az állandó oxigénellátás könnyen helyreállítható legyen.
Életfenntartó rendszerek: A holdi misszióhoz olyan önellátó élőhelyre van szükség, amely támogatja az emberi életet. Az űrhajósokat ki kell képezni az olyan létfenntartó rendszerek működtetésére, mint a levegő és a víz újrahasznosítása, az élelmiszertermelés és a hulladékkezelés.
Talaria
A Talaria egy nagy hatótávolságú drónmodell, amely napenergiával működik. Ez egy többcélú drón, amely egy sor robotkar segítségével nagy távolságból gyűjti a köveket és a holdi jeget. A drónt a kommunikációs helyiségből távolról, közvetlen videókapcsolattal működtetik.
A napenergia és a nagy hatótávolságú kommunikáció lehetővé teszi, hogy hosszú időt töltsön a bázistól távol expedíciókon. A hátuljában található hűtőtároló lehetővé teszi, hogy célanyagokkal, például holdi jéggel térjen vissza.
Aegis
Az Aegis egy nagy hatótávolságú járműmodell, amely újratölthető akkumulátorral működik. Az akkumulátor a jármű tetejére szerelt napelemek segítségével is feltölthető.
A járművet egy személy vezeti, de akár három személy is lakhat benne hosszú ideig, mivel rendelkezik a szükséges hálóhelyiségekkel. Nagy oxigénkészlettel, valamint dehidratált élelemmel (és annak rehidratálásához szükséges eszközökkel) rendelkezik.
Mivel az Aegis emberi utasai nem fognak űrruhát viselni, a hajó légmentesen lezárt és páncélozott, hogy megvédjen mindenféle sérüléstől.
Iokheira
Az Iokheira egy rövid hatótávolságú felderítő jármű, amely legfeljebb két utas befogadására alkalmas. Nyitott tetejű, és nagyon gyors, rövid távú utazást tesz lehetővé. A jármű gyorsan mozog, de nem képes jelentős rakományt befogadni, felderítésre használják. Használható SWORD szállítására is, nagy távolságok megfigyelésére.
Talos
A Talos az a rakéta, amellyel visszatérnek a Földre. A bázis felállítása után a Talos egyes részeit 3D nyomtatással fogják elkészíteni, hogy vészhelyzetben egy űrhajós veszélybe kerülése esetén vissza tudjon térni a Földre. Mivel a bázis önellátó, nincs szükség arra, hogy a Földről utánpótlást hozzanak a bázisra.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 