In Moon Camp Pioneers, la missione di ogni squadra consiste nel progettare in 3D un campo lunare completo utilizzando un software di loro scelta. Devono inoltre spiegare come utilizzeranno le risorse locali, proteggeranno gli astronauti dai pericoli dello spazio e descriveranno le strutture abitative e lavorative del loro campo lunare.
Design con il massimo dei voti - Stati membri dell'ESA
GRG19 Billrothstraße 73 Vienna-Vienna Austria 16, 17 6 / 3 Inglese
Software di progettazione 3D: Fusion 360 e Blender
ATLAS è la nostra visione di come potrebbe essere una base lunare nel prossimo futuro. Ciò che rende speciale ATLAS è il fatto che si trova principalmente sottoterra, in uno dei tubi di lava lunare vuoti, che proteggono dal duro ambiente lunare. Le uniche parti visibili della base sono gli ingressi alla superficie e all'hangar, collegati alle aree sotterranee tramite un ascensore. Incapsulata nella propria atmosfera artificiale, la base sotterranea ATLAS è suddivisa in cinque aree:
Vogliamo costruire un campo lunare perché vogliamo contribuire a un futuro in cui l'esplorazione dello spazio e i viaggi interplanetari saranno possibili.
Lo scopo del nostro Moon Camp sarà principalmente scientifico e turistico. Sarà possibile per un massimo di due turisti vivere sulla base lunare e sperimentare la vita quotidiana di un astronauta, contribuendo così a finanziare parzialmente il progetto. Inoltre, potranno trasmettere in livestreaming le loro esperienze e aumentare la consapevolezza del nostro progetto. Inoltre, la presenza di altre persone può apportare benefici psicologici agli astronauti. Gli astronauti eseguiranno esperimenti in cui verranno studiati gli effetti a lungo termine della bassa gravità della Luna e dell'isolamento prolungato degli astronauti. In particolare, si concentreranno sui bisogni psicologici di base, sui bisogni di sicurezza, sui bisogni sociali e sui bisogni individuali.
Quando si costruisce una base lunare si deve tener conto di molte circostanze pericolose per la vita sulla Luna, tra cui le seguenti:
Considerando questi fattori, la posizione ottimale è il sottosuolo di uno dei tubi di lava della Luna. I tubi di lava sono gallerie sotterranee naturali formate da antiche colate di lava che si solidificano in superficie ma continuano a scorrere al di sotto, lasciando dietro di sé una rete di gallerie vuote. Questi tunnel forniscono un ambiente stabile e protetto dalle dure condizioni lunari, offrendo un compromesso ottimale tra temperatura media, risorse idriche e concentrazione di elio-3 nella regolite circostante. Per garantire le comunicazioni con la Terra, solo un tubo di lava situato sul lato diurno della luna è adatto.
Per risparmiare energia, verrà creata un'atmosfera artificiale all'interno del tubo di lava. In questo modo, è possibile vivere all'interno dell'atmosfera senza tute. All'interno dell'atmosfera artificiale la nostra base è costituita da pareti gonfiate con ossigeno, che le rendono termicamente isolanti.
Poiché il pavimento del tubo di lava è irregolare e angolato, è necessario costruire un pavimento di base, che costituisca un'area pianeggiante per le strutture. I supporti ancorati nel terreno con griglie di acciaio sarebbero adatti, in quanto facili da trasportare e pratici. Si potrebbero utilizzare dei tasselli chimici.
Durante la fase di costruzione, una squadra sarà di stanza sulla Luna, il che richiede la costruzione di una base temporanea. Questa base dovrà essere semplice e veloce da allestire. Le strutture rinforzate in fibra di carbonio sarebbero ottimali, poiché occorre tenere conto dei limiti di peso per il trasporto. La base temporanea deve avere spazio sufficiente per ospitare il team, le risorse vitali, i materiali e gli strumenti per la costruzione della base vera e propria. Inoltre, è necessaria una superficie piana dove possano atterrare tutte le sonde e le capsule con le risorse provenienti dalla Terra. Quest'area deve fornire spazio sufficiente per l'atterraggio e per i rover o altri mezzi di trasporto che porteranno i materiali e le persone alla base o direttamente al cantiere.
Costruire una base lunare in uno dei tubi di lava della Luna offre diversi vantaggi in termini di protezione e di riparo per il nostro equipaggio.
In primo luogo, proteggerebbe il nostro equipaggio dai pericoli dell'esposizione alle radiazioni. La Luna non ha un campo magnetico protettivo per schermare le radiazioni solari e cosmiche nocive, che possono rappresentare un rischio significativo per la salute degli astronauti. Lo spesso strato di roccia sopra il tubo di lava fungerebbe da scudo naturale contro le radiazioni, riducendo l'esposizione alle radiazioni nocive.
In secondo luogo, la temperatura stabile all'interno del tubo di lava offre un ambiente di vita più confortevole per il nostro equipaggio. La superficie della Luna è soggetta a fluttuazioni di temperatura estreme, con temperature diurne che raggiungono i 120°C e scendono a -170°C di notte. La temperatura stabile all'interno del tubo di lava garantirebbe un ambiente più abitabile per il nostro equipaggio, eliminando la necessità di complessi sistemi di riscaldamento e raffreddamento.
Il tubo di lava fornisce anche una protezione naturale dagli impatti di micrometeoriti, che possono rappresentare un rischio significativo per le attrezzature e il personale sulla superficie lunare. Lo spesso strato di roccia sopra il tubo di lava assorbirebbe gli impatti, riducendo il rischio di danni o lesioni.
Inoltre, il tubo di lava fornisce una struttura già pronta per la nostra base, riducendo i tempi e i costi di costruzione. I tunnel possono essere modificati e adattati alle nostre esigenze, con uno scavo minimo.
Costruire la nostra base lunare in un tubo di lava offre uno scudo naturale contro le radiazioni, temperature stabili, protezione dagli impatti di micrometeoriti e una struttura preesistente, che la rendono un luogo ideale per il rifugio e la protezione del nostro equipaggio sulla Luna. Poiché le fluttuazioni di temperatura sono solo un problema minore a causa del tubo di lava ed è importante mantenere una comunicazione stabile con la Terra, la base si trova in una posizione centrale sul lato diurno della Luna.
Per garantire l'approvvigionamento idrico della nostra base, utilizzeremo la regolite lunare, una roccia sabbiosa e polverizzata che ricopre la superficie lunare. Questa polvere non è solo una fonte di idrogeno, ma è anche ricca di O2, con un contenuto di ossigeno pari a 50% della sua massa totale. La regolite verrà riscaldata a oltre 1000 gradi Celsius grazie a una centrale elettrica a torre solare, che la trasformerà in gas. In questo modo, l'ossigeno e l'idrogeno possono essere estratti con un processo chiamato "elettrolisi a sali fusi". Con l'aiuto di celle a combustibile, le sostanze possono poi essere trasformate in acqua corrente.
Per fornire cibo sulla base lunare, sono stati installati sistemi idroponici, in cui le piante ottengono autonomamente l'acqua e le sostanze nutritive necessarie attraverso sfere di argilla espansa e non necessitano quindi di terreno. Le piante includono fagioli, mais e patate, che assicurano l'apporto di carboidrati, oltre a piselli, pomodori, lattuga, cereali e ravanelli, che sono una buona fonte di vitamine.
Utilizzando il Sistema di controllo e supporto vitale (ECLSS), un sistema di hardware di supporto vitale rigenerativo, l'equipaggio della base lunare viene rifornito di aria pulita. Il sistema di generazione dell'ossigeno è costituito principalmente dall'Oxygen Generation Assembly e da un modulo di alimentazione. La rimozione dell'anidride carbonica dall'aria avviene attraverso un processo di assorbimento che utilizza il sorbente idrossido di litio (LiOH).
Per essere completamente indipendenti in termini di energia elettrica, il nostro team ha previsto l'utilizzo di MMR (micro reattori modulari). Questi reattori compatti possono essere facilmente trasportati sulla Luna e non necessitano di ulteriori assemblaggi, il che significa che possono iniziare a produrre energia immediatamente.
Per gestire i rifiuti prodotti dagli astronauti, la nostra base lunare adotterà diversi metodi. Per i rifiuti alimentari si utilizzerà il compostaggio, che prevede la decomposizione della materia organica in terreno ricco di sostanze nutritive. L'urina e le feci saranno trattate con sistemi di filtraggio, in grado di separare i solidi dai liquidi e di rimuovere le impurità. I liquidi saranno trattati per produrre acqua pulita, mentre i solidi saranno trattati separatamente per produrre fertilizzanti o essere immagazzinati sulla Luna.
I rifiuti non organici, come i materiali di imballaggio, saranno raccolti e stoccati in un'area designata sulla Luna. La gestione dei rifiuti sarà un aspetto critico del mantenimento di una base lunare sostenibile e tutti i materiali di scarto saranno accuratamente monitorati per garantire uno smaltimento sicuro ed efficiente. Implementando questi metodi, la nostra base lunare potrà ridurre significativamente la quantità di rifiuti generati dagli astronauti e minimizzare l'impatto ambientale sulla Luna.
Per garantire la comunicazione tra la base lunare e la Terra, sono necessarie antenne in Australia, Spagna e Stati Uniti, attraverso le quali è sempre garantita la connessione alla Deep Space Network, nonostante la rotazione terrestre. La DSN è una rete globale di stazioni dello spazio profondo che viene utilizzata per comunicare con sonde spaziali e satelliti prevalentemente interplanetari e per scopi di ricerca astronomica radio e radar.
Il DSN fa parte di una rete più ampia e sfrutta le capacità della rete di comunicazione a terra fornita dalla NASA Integrated Services Network. La NISN consente lo scambio di dati ad alta velocità con altre due reti, la Space Network, che utilizza satelliti geostazionari relay come ricevitori che trasmettono i loro dati alle stazioni di terra, e la Near Earth Network, che utilizza molte antenne di piccole e medie dimensioni per comunicare con le missioni durante la fase di lancio in orbite terrestri basse e con i satelliti terrestri bassi.
La microgravità della Luna può simulare l'osteoporosi e consentire una migliore ricerca attraverso esami ad ultrasuoni, urine e sangue. Inoltre, si potrebbero approfondire gli effetti della bassa gravità sul cervello, poiché uno studio ha dimostrato che la distribuzione dell'acqua cerebrale cambia in modo permanente dopo un viaggio nello spazio. Si potrebbero anche studiare i fattori che influenzano questi cambiamenti e come ridurli.
La mancanza di atmosfera della Luna la rende un luogo ideale per le osservazioni astronomiche. I telescopi sulla Luna possono catturare immagini di stelle e galassie con una nitidezza senza pari, senza distorsioni causate dall'atmosfera terrestre. Un possibile esperimento consiste nell'installare un telescopio sulla superficie lunare per studiare vari fenomeni astronomici, come la ricerca di esopianeti o lo studio della formazione stellare. Questo sarebbe possibile solo se i telescopi fossero posizionati sul lato oscuro della luna e se fossero presenti reti satellitari.
Un altro esperimento potrebbe essere quello di osservare la radiazione cosmica. La superficie lunare è un luogo ottimale per misurare le radiazioni cosmiche perché vi arrivano immutate, a differenza della Terra, dove le radiazioni cosmiche vengono assorbite dall'atmosfera e trasformate in particelle che possono interferire con le misurazioni.
Inoltre, la Luna è un luogo unico per gli esperimenti geologici, perché non presenta attività erosive o tettoniche come la Terra. Un possibile esperimento sulla Luna potrebbe essere quello di condurre indagini di superficie raccogliendo e analizzando campioni. Questi campioni di roccia possono anche aiutare a ricostruire la storia geologica della Luna, fornendo indizi sui processi geologici passati sulla superficie lunare.
Infine, possiamo effettuare esperimenti sulle nuove tecnologie robotiche, sviluppando robot che possano assistere nella costruzione di basi, nella manutenzione e nella ricerca scientifica sulla superficie lunare. La bassa gravità, la temperatura estrema e il terreno accidentato dell'ambiente lunare presentano sfide uniche che devono essere affrontate nella progettazione di questi sistemi robotici.
Istruzione: I nostri astronauti devono avere una laurea magistrale in fisica, biologia o chimica. Inoltre, devono avere una laurea in ingegneria aerospaziale; di solito gli astronauti completano questo studio con un dottorato. Inoltre, è importante che i membri dell'equipaggio abbiano esperienza nel settore minerario e delle costruzioni per poter costruire e gestire la base. Poiché lavoreremo con tecnologie all'avanguardia, è obbligatorio che i nostri astronauti abbiano conoscenze sufficienti nei campi della fisica nucleare, della chimica e della fisica dei materiali per mantenere in funzione questi sistemi.
Formazione: I requisiti dell'ESA sono simili a quelli della NASA - La formazione triennale è suddivisa in formazione di base, formazione avanzata e formazione specifica per le missioni. Le conoscenze di base impartite si estendono a tutte le aree delle scienze naturali, ingegneristiche e informatiche, in modo che gli studenti astronauti, provenienti da diversi settori professionali, abbiano le stesse conoscenze scientifiche. Inoltre, in consultazione con i partner della ISS, verranno aggiunte conoscenze specifiche sullo spazio e sulla ISS, competenze umane e formazione linguistica.
Segue l'addestramento alla sopravvivenza degli astronauti, che devono sopravvivere in un luogo sconosciuto per tre giorni con poco cibo e una sola guida che parla la lingua.
C'è anche l'addestramento all'isolamento, in cui vengono allenate le capacità di manutenzione degli astronauti. Durante l'addestramento vengono simulati guasti, malfunzionamenti e segnali di errore che devono essere risolti dai tirocinanti.
Per ridurre la possibilità di conflitti tra i membri dell'equipaggio, è anche molto importante che i nostri astronauti svolgano un addestramento sociale approfondito, in cui vengono allenate le loro capacità di lavorare insieme in un ambiente ristretto.
Astronave SN15
La Starship SN15 di SpaceX svolgerà un ruolo cruciale nel nostro sistema di trasporto tra la base lunare e la Terra grazie alla sua natura riutilizzabile, che riduce i costi di lancio e di manutenzione tra un volo e l'altro. L'astronave può anche essere rifornita utilizzando le risorse della superficie lunare, come il ghiaccio d'acqua, che può essere trasformato in propellente per razzi.
Rover lunare
Il nostro Rover lunare è un veicolo di esplorazione avanzato progettato per la ricerca scientifica sulla superficie della Luna. Grazie a sei pneumatici indipendenti senza aria, è in grado di navigare su terreni accidentati, mentre la sua camera di compensazione riduce la perdita di ossigeno durante l'ingresso e l'uscita, consentendo viaggi prolungati nel duro ambiente lunare.
ATV
Il nostro All-Terrain Vehicle (ATV) è un veicolo monoposto robusto e versatile progettato per il trasporto sulla superficie lunare. Ognuno dei sei ATV è dotato di quattro pneumatici indipendenti senza aria e di un piccolo porta-attrezzi montato sulla parte posteriore per trasportare strumenti e attrezzature scientifiche.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 