In Moon Camp Pioneers moet elk team een volledig Maankamp in 3D ontwerpen met behulp van software naar keuze. Ze moeten ook uitleggen hoe ze lokale middelen zullen gebruiken, astronauten zullen beschermen tegen de gevaren van de ruimte en de woon- en werkfaciliteiten in hun Maankamp beschrijven.
Derde plaats - Lidstaten van het ESA
Middelbare school Oban Oban-Argyll en Bute Verenigd Koninkrijk 16, 15, 14, 13 5 / 1 Engels
3D ontwerp software: Fusion 360
Dit project is bedoeld om een basiskamp op de maan te creëren. We hebben een paar koepels aan de oppervlakte, terwijl het grootste deel van ons ontwerp zich onder de grond bevindt. De basis kan comfortabel 10 astronauten huisvesten en mogelijk meer als bemanningen in ploegen werken, en bevat basisvoorzieningen zoals toiletten, slaapzalen, een keuken en een gemeenschappelijke ruimte, maar ook meer werkgerelateerde ruimtes zoals werkplaatsen, opslagruimtes, laboratoria en een broeikas. De basis heeft ook een extra koepel apart van de hoofdbasis die hoge energie en hoge temperatuur processen bevat zoals elektrolyse kamers en ovens, deze scheiding helpt de hoofdbasis te beschermen in het geval van een storing van deze systemen. De basis is voornamelijk gebouwd van aluminium vanwege de sterkte en lichtheid en het feit dat extra aluminium dat nodig is voor het onderhoud van de basis kan worden gewonnen uit erts in het maanregoliet met behulp van het FFC Cambridge-proces, een van de processen die op deze basis worden onderzocht. De basis gebruikt ook de maanaarde als bouwmateriaal om de bemanning te beschermen tegen straling.
De belangrijkste reden voor de installatie van deze basis is om te dienen als wetenschappelijk onderzoeksplatform op de maan. Met deze basis zouden astronauten veel langer op de maan gestationeerd kunnen blijven, waardoor meer experimenten en projecten in de maanomgeving zouden kunnen worden uitgevoerd, wat ons begrip van de maan en ons universum op de lange termijn aanzienlijk zou verbeteren. Een ander belangrijk doel zou zijn om de omgeving en de manier waarop bepaalde dingen erop reageren te onderzoeken, het maanoppervlak te bestuderen, te oefenen met het verbouwen van voedsel op de maan en de resultaten van langdurig leven in een omgeving met lagere zwaartekracht te onderzoeken. Dit zou informatie zijn die gemakkelijk verzameld en verspreid kan worden voor wetenschappelijk gebruik op aarde. Deze informatie zou zeer nuttig kunnen zijn bij de ontwikkeling van toekomstige ruimtevaartuigen, bij de planning van toekomstige astronautentrainingen of zelfs bij het verbeteren van de technologie op aarde.
Ons basiskamp op de maan zou worden gebouwd op de zuidpool van de maan op de rand tussen de De Gerlache krater en de Shackleton krater. Deze locatie is voordelig omdat wanneer de zon dit deel van de maan verlicht, hij net onder of net boven de horizon zweeft, waardoor er relatief stabiele temperaturen van meer dan 54°C ontstaan. De zon helpt bij de groei van de gewassen in de broeikas en de productie van energie voor de basis met behulp van de zonnepanelen en voorkomt dat apparatuur permanent bevriest. Deze locatie heeft ook toegang tot veel essentiële grondstoffen zoals ijsafzettingen en maanregoliet dat ertsen bevat zoals anorthosiet. Het terrein is ook zeer gemakkelijk te voet of met een rover te doorkruisen vanwege de zachte hellingen en het weinige puin op de grond. De locatie heeft ook een directe satellietverbinding met de aarde vanwege de richting waarin het ligt.
Zoals eerder uitgelegd is de basis voornamelijk van aluminium gemaakt, omdat het zowel op de maan als op aarde beschikbaar is en omdat het licht, sterk en materiaalvriendelijk is. Het is ook goed getest in een ruimteomgeving, omdat het ISS ervan is gemaakt. De basis is voornamelijk opgebouwd uit koepels en cilinders om de drukpunten aan de randen te minimaliseren en het risico van heuvelbreuken door het drukverschil met de buitenkant van de basis te verkleinen. Deze ontwerpkeuze maakt het bouwen van de structuur ook veel gemakkelijker, omdat deze afgeronde structuren in segmenten kunnen worden verdeeld en gemakkelijk met een ruimteschip kunnen worden vervoerd en in elkaar gezet. Het grootste deel van de basis zal ook worden bedekt met een paar meter maanaarde om de basis te beschermen tegen rondvliegend puin en straling. Het erts Anorthosite produceert ook Silicium en Aluminium in het FFC Cambridge proces dat gebruikt kan worden om sommige onderdelen van de basis op de maan te maken.
De enige apparatuur die van de aarde zou moeten komen zijn graafrobots en mijnbouwinstallaties om het benodigde vuil, ijs en erts te verkrijgen. De originele basismodules kunnen ook per ruimteschip naar de maan worden vervoerd om ervoor te zorgen dat mensen op de maan kunnen overleven terwijl de permanente basis wordt opgezet. 3D-printers kunnen ook worden gebruikt bij de bouw en het onderhoud van de basis, omdat specifieke onderdelen en gereedschappen kunnen worden gemaakt van plastic en metaal dat vanaf de aarde wordt aangevoerd.
Zoals eerder uitgelegd, willen we ons kamp grotendeels ondergronds bouwen en het bedekken met maanaarde zodat onze astronauten beschermd zijn tegen zonnestraling als ze in het gebouw zijn. Maangrond beschermt goed tegen straling, want een paar meter van dit materiaal beschermt tegen de meeste soorten straling. Deze grond beschermt ook tegen asteroïden en rondvliegend puin waar de astronauten en de basis mee te maken zullen krijgen. Ruimtepakken en maanrovers zullen door de astronauten worden gebruikt om hen veilig te houden en hen beter te helpen wanneer ze buiten de muren van het kamp reizen. Elke module is gescheiden van de hoofdbasis door interne luchtsluizen die de bemanning in leven kunnen houden in het geval van een rompbreuk. De basis heeft ook een centraal luchtreinigings- en circulatiesysteem, maar dit kan worden geïsoleerd om een paar of slechts één module overeind te houden in geval van een breuk. De enige modules met een eigen luchtsysteem zijn de werkplaats, het wetenschapslab en de ingang. Dit is voor het geval deze ruimtes besmet of giftig worden en kan voorkomen dat deze lucht door de hele basis circuleert. Deze basis heeft ook luchtfiltersystemen om te voorkomen dat schadelijke gassen en deeltjes door de bemanning worden ingeademd. Maanstof bevat bijvoorbeeld silicaat dat bij inademing in grote hoeveelheden schade aan de longen kan veroorzaken. Alle hoogenergetische processen worden gescheiden gehouden van de woonmodules, wat kan voorkomen dat de hele basis wordt vernietigd in het geval van een catastrofale storing. De pijpen die de producten van deze processen naar de basis transporteren, hebben ook drukgeactiveerde ladingen die de pijp doorbreken in geval van een drukpiek, waardoor de basis niet beschadigd raakt.
Het maankamp krijgt zijn stroom grotendeels van de zon met behulp van 99 zonnepanelen die zo kunnen draaien dat ze altijd op de zon gericht zijn. Ze worden rond de basis geplaatst dat ze overdag stroom produceren, de basis van stroom voorzien en 's nachts de lithium-ionbatterijen voor de basis opladen. Deze zonnepanelen produceren maximaal 135,63 kW, wat betekent dat de zonnepanelen in 12 uur in totaal 5,86 MJ produceren.
Lucht wordt op verschillende manieren geproduceerd, van het splitsen van water tot het FFC Cambridge proces; de lucht in de modules bevat geen stikstof omdat mensen stikstof niet nodig hebben om te overleven. Zuurstof wordt geproduceerd door uit ijs gesmolten water in een elektrolysekamer te voeren waar het wordt gesplitst in zuurstof en waterstof. De waterstof wordt naar opslagtanks vervoerd om als raketbrandstof te worden gebruikt en de zuurstof wordt naar de hoofdbasis vervoerd. Het FFC Cambridge-proces is meer experimenteel en produceert ook zuurstof die zal worden gebruikt voor raketbrandstof en ademlucht.
Water wordt opnieuw geproduceerd door het smelten van ijsafzettingen en wordt gebruikt om zuurstof te maken of wordt naar tanks in de basis geleid om als drinkwater te worden gebruikt. Het water wordt gefilterd om onzuiverheden en ondrinkbare moleculen te verwijderen zodat het veilig is om te drinken. Dit water wordt gebruikt voor drinkwater en andere systemen, maar het meeste wordt gerecycled en opnieuw gefilterd.
Het meeste voedsel wordt van de aarde geïmporteerd, maar wordt aangevuld met gewassen en voedsel dat op de maan wordt geproduceerd. Het voedsel dat op de maan wordt geproduceerd is niet de primaire voedselbron, maar als er ooit een probleem is met het transport van voedsel vanaf de aarde, kan de bemanning overleven op de producten die op de maan zijn gekweekt.
Het organische afval van de astronauten kan worden gecomposteerd of gebruikt als meststof voor de groeiende planten. We willen ook graag afval-gasreactoren implementeren, omdat deze kunnen worden gebruikt om afval in gas om te zetten dat de bemanning kan hergebruiken in het gebouw of voor de rovers, omdat de reactoren een thermisch afbraakproces gebruiken om afval in een gas om te zetten. Lucht- en waterfiltratie worden ook gebruikt om de hoeveelheid afval te beperken. Vloeibare afvalproducten worden gefilterd en gerecycled om de druk op de waterproductiesystemen te minimaliseren en om energie te besparen. Water dat schoon is maar door de systemen is gelopen en niet kan worden gedronken, wordt gebruikt voor toiletten en het besproeien van planten.
We gaan communicatie-arrays en een parabolische antenne met een hoge versterking van 4,2 meter gebruiken om communicatie naar de Queqiao relaissatelliet te sturen om met de aarde te communiceren. De Queqiao relaissatelliet is een satelliet die gelanceerd is om in een L2 halo baan te komen waar hij zich op de perfecte plaats bevindt om zonder problemen communicatie van de Maan naar de Aarde en vice versa te sturen. Dit komt omdat deze positie de enige plek is waar hij toegang heeft tot de achterkant van de maan en toch de aarde kan bereiken zonder bang te hoeven zijn dat de maan zijn uitzendingen blokkeert. De uitzendingen van Queqiao kunnen in contact worden gebracht met andere LEO-satellieten om de berichten door te geven aan welk bedrijf dan ook.
We hebben ook communicatie nodig op de maan. Daarom zullen er basisradio's worden geïmplementeerd om niet alleen communicatie met de astronauten mogelijk te maken, maar ook met andere maanbasissen.
De onderwerpen waar ons onderzoek zich op zal richten zijn lage zwaartekracht en geologie. Omdat deze twee onderwerpen de belangrijkste focus van de basis zullen zijn, zal het verzamelen van informatie over deze onderwerpen de belangrijkste prioriteit zijn als het gaat om het gebruik van onderzoek. Er zullen boormethoden worden gebruikt om ijs en grond te verzamelen die verder onderzocht en geëxperimenteerd kunnen worden in het kamp. Deze experimenten kunnen worden gedaan om meer te weten te komen over specifieke gebieden zoals de bestanddelen die in de bodem worden gevonden, hoe straling de elementen op de maan beïnvloedt, hoeveel informatie monsters van bodem en ijs die dateren van de vorming van het zonnestelsel kunnen worden geborgen en zelfs hoe het kweken van planten op maanaarde zal gaan gezien de verschillende opbouw van de grond.
De fitnessruimte die in de basis is ingebouwd, is er weliswaar om de fysieke en mentale toestand van astronauten te ondersteunen, maar zal ook beschikbaar zijn als een methode om informatie te verzamelen over hoe lage zwaartekracht het menselijk lichaam beïnvloedt. Dit kan ook leiden tot informatie over hoe de routines van een individu worden beïnvloed door deze eigenaardige verandering in omgeving, terwijl het ook informatie geeft over hoe je symptomen van lage zwaartekracht bij een persoon kunt vermoeden, afhankelijk van hoe hun lichaam er fysiek aan toe is. We zullen ook het FFC Cambridge proces bestuderen omdat het nog in experimentele stadia is door het gebrek aan regoliet op aarde, maar op de maan zal de vooruitgang drastisch toenemen. Dit proces zal helpen om grotere maanbasissen te implementeren in de toekomst omdat het lokaal bouwmaterialen produceert op de maan.
Om de astronauten voor te bereiden op de komende maanmissie willen we het volgende toevoegen als onderdeel van hun trainingsprogramma;
Laat de kandidaten grondig informeren over de omstandigheden, de omgeving die kan worden verwacht en het soort problemen samen met de oplossingen die onderweg kunnen opduiken.
Laat oefeningen en algehele tests uitvoeren binnen scenario's voor de maanomgeving die tot leven komen in simulators met de exacte problemen waar de debrief over spreekt.
Neem onderwatertraining/zwemtraining op in hun programma. Zwembaden kunnen het gevoel van lage zwaartekracht simuleren, waar astronauten aan moeten wennen voordat ze naar de maan vertrekken. Door oefeningen te doen, te lopen of gewoon in het water te drijven, wennen ze aan het gevoel van lage zwaartekracht en leren ze hoe ze met hun pakken in het water moeten manoeuvreren. Het is bewezen dat dit helpt, want astronauten die zich voorbereidden op de Apollo-missies hebben dezelfde training ondergaan.
Bouw een nagebouwde basis. Veiligheidsprotocollen kunnen worden uitgevoerd in nagebouwde basissen om er zeker van te zijn dat niemand in het team vastloopt en dat iedereen weet hoe hij zich moet gedragen in geval van nood. De modelbases zijn ook nuttig voor de gewenning, omdat ze de kandidaten de kans bieden om de laboratoria en werkplaatsen te leren kennen, terwijl ze ook de kans krijgen om de woonvertrekken te zien om aan de indeling te wennen.
Training in langdurige isolatie. Bemanningen worden getraind om samen te werken en samen te werken in langdurige isolatie in een nagebouwde basis om het sociale aspect en de uitdagingen van alleen zijn te simuleren.
We zullen een rover gebruiken om astronauten van en naar missieplaatsen, andere potentiële kampen, mijnlocaties of gewoon om het land te verkennen. In het ontwerp van onze rover gebruikt het voertuig zonne-energie om energie op te wekken en een oplader om verbinding te maken met de hoofdbasis. Wat betreft de manier waarop we heen en weer zouden reizen tussen de maan en de aarde, zijn we uitgekomen op het gebruik van herbruikbare raketten zoals de SpaceX Starship om de reis te maken. Dit is een geweldig idee omdat de raketten zowel op aarde kunnen worden bijgetankt, met de grondstoffen die daar aanwezig zijn, als op de maan, met de waterstof en zuurstof die worden afgescheiden van het maanijs dat daar wordt verzameld. Er zouden ook ruimtepakken worden geleverd waarmee astronauten het maanlandschap te voet kunnen doorkruisen. De EVA-tijd zou echter beperkt zijn vanwege de blootstelling aan straling.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 