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.
Gymnázium Evolutie Sázavská Praag 2-Hlavní město Praag Tsjechische Republiek 16, 17 3 / 0 Engels
3D ontwerp software: Fusion 360
https://drive.google.com/drive/folders/1vUiwM3kJ7bW8kuaKoh46p9cqz31TO9o0?usp=share_link
Onze missie heet Planetary Habitat and Astro-Scientific Exploration. Dit is de volgende P.H.A.S.E in maanverkenning.
Het doel van deze missie is om continue menselijke aanwezigheid op de maan te bereiken en om als steunpunt te dienen voor toekomstige maanmissies. Onze basis maakt gebruik van de wonderen van de moderne techniek met veiligheid als doel. Het is ontworpen om aan alle vitale behoeften van onze astronauten te voldoen en om comfort tijdens hun verblijf te garanderen. Dit station bouwt voort op andere maaninfrastructuur zoals de Gateway van ESA. Deze missie komt later in het tijdsbestek van de maanexpansie, om maximale veiligheid en een soepel verloop van het hele proces te garanderen.
PHASE zal 3 astronauten huisvesten. Het zal zich bevinden op de zuidpool van de maan. Deze locatie is specifiek gekozen vanwege de unieke eigenschappen. Het station bestaat uit 5 kamers: Het lab, de slaapkamer, de sociale ruimte, de broeikas en de drukkamer. De kamers zijn met elkaar verbonden via gangen die extra opslagruimte en belangrijke systemen zoals het MELiSSA-levensinstandhoudingssysteem herbergen. Hieronder zie je het bovenaanzicht:
De PHASE-missie bevat ook een rover, 2 autonome robots, een antenne en in totaal twintig ondergrondse zonnepanelen om energie te leveren.
Het belangrijkste doel van dit station is wetenschappelijk onderzoek. Het onderzoek zou zich richten op het produceren en kweken van planten op de maan en het bestuderen van de levensvatbaarheid ervan onder de 1/6e zwaartekracht van de maan. Een ander, misschien belangrijker deel van het onderzoek zou het oogsten en omzetten van maanwater in drinkbare vorm omvatten. Ander onderzoek zou een diepere studie van maanstenen omvatten en het gebruik ervan in de bouw op de maan.
Zoals we al eerder schreven zou de basis zich op de zuidpool van de maan bevinden vanwege het stabiele zonlicht en de toegang tot bevroren/ondergronds water. Meer specifiek zou de basis zich buiten de Shackleton krater bevinden. De krater zelf is sinds het ontstaan van de maan in duisternis gehuld en zal dienen als bevroren waterreservoir.
De bouw van de basis wordt verdeeld in twee fasen. De eerste zal onbemand zijn en de tweede bemand. De astronauten arriveren in de tweede fase en hebben alle benodigdheden klaarstaan. De middelen aan boord van de eerste fase omvatten materialen voor het mainframe van het station. Het station wordt opblaasbaar en het wordt gemaakt van koolstofvezel versterkt kevlar en het wordt versterkt met titanium. Om de fundering voor de basis te bouwen zullen we 3D-printen gebruiken om een nauwkeurige basis te leggen. We kunnen deels printen met lokale materialen zoals een maansteen om de benodigde materialen verder te minimaliseren. De binnenkant van de muren wordt gevuld met een mengsel van zuurstof en stikstof dat zal dienen als zuurstofreserve voor noodgevallen.
Onderdeel van deze eerste fase zijn de twee autonome robots, die alles wat ze kunnen samenvoegen. Het station komt onder de grond om straling en andere gevaren te voorkomen. De robots zullen de grond voor het station voorbereiden en het vervolgens bedekken met materiaal voor de graafwerkzaamheden. In de eerste fase wordt ook energie en communicatie opgezet via de antennes en zonnepanelen. Het belangrijkste onderdeel dat in de eerste fase moet worden opgezet, zijn de watersystemen. We zullen verderop beschrijven hoe deze werken. Zodra we de elektrolyse in de eerste fase hebben opgezet, kunnen we de productgassen gebruiken om de muren te vullen.
De basis beschermt zijn bewoners door ze te bedekken met 3D-geprint maansteenmateriaal. Dit heeft veel voordelen. Het beschermt tegen straling en meteorietenregens. Hierdoor zijn er geen complexe en zware structuren nodig, waardoor ons versterkte opblaasbare ontwerp mogelijk wordt, waardoor we gewicht besparen op schepen en meer extra lading kunnen meenemen.
We hebben ook intrekbare ondergrondse zonnepanelen die zich kunnen verstoppen in geval van gevaar door meteorietenregens. Ook zal de ondergrondse opslag automatisch maanstof van de panelen reinigen. De antenne is ook intrekbaar om schade te voorkomen.
Een van de grootste problemen van de maanomgeving is het stof. De basis is afhankelijk van externe apparatuur en EVAs. Om het stofprobleem op te lossen, wordt alles dat buiten is en in contact komt met stof bedekt met een speciale laag die de elektrische lading van het stof tegenhoudt. Het systeem zal een elektrische laag hebben die stof actief afstoot in plaats van aantrekt. Starre vaste lichamen zullen een laag van metaal gebruiken en flexibele lichamen zoals ruimtepakken zullen koolstofnanobuizen als geleider gebruiken.
Onze basis zal recyclingsystemen voor zwart en grijs water bevatten, die het gaan reinigen/recyclen. Het resultaat is drinkbaar wit water dat elders kan worden gebruikt. Restanten van dit proces worden gebruikt als meststof in de kas.
De belangrijkste bron van water, naast recycling, zal bestaan uit het delven en schoonmaken van het maanwater in een drinkbare vorm. Dit zal worden bereikt door een RTG-rover die in het ijs van de kraters zal mijnen. De RTG maakt opladen en zonlicht overbodig en stelt de rover in staat om in donkere gebieden in de krater te werken.
De belangrijkste voedselbron zijn planten uit de kas. De planken in de kas zijn multifunctioneel en kunnen verschillende soorten planten bevatten. De belangrijkste planten die worden gekweekt zijn: Aardappelen voor koolhydraten en vitamine A en C, Tomaten voor vitamine A,C,K, kalium en vezels. De laatste plant zijn bonen voor zink, koper, mangaan, selenium en vitamine B1,B6,E. We zouden ook voedsel dat vanaf de aarde wordt geleverd met de astronauten meenemen. De broeikas heeft dag- en nachtcycli die worden gecreëerd door de intensiteit en helderheid van zeer efficiënte lampen te veranderen. De planten worden bemest en besproeid door de Automatische Meststof en Sproeier Module (AFSM) die gevoed wordt vanuit de recycle module.
Zuurstof voor astronauten zal deels worden gedekt door planten als bijproduct van de broeikas en deels door elektrolyse van het water van de maan. Ook kunnen we de binnenkant van muren gebruiken als noodvoorziening voor zuurstof als de systemen uitvallen. De binnenkant van de basis kan zich vullen met kooldioxide als vervanging voor zuurstof.
We produceren meer dan 75kW elektriciteit met behulp van zonne-energie. Eén paneel heeft 12m2 oppervlakte, we hebben er twintig. Met een beetje rekenwerk en gebruikmakend van hoogrendement 25% efficiënte panelen en gebruikmakend van de zonneconstante krijgen we: 240×1300:4 = 78000W vermogen. De RTG's worden gebruikt als noodback-up.
We zullen een gesloten en volledig geïntegreerde MELiSSA-lus in onze basis hebben, die praktisch al het afval dat de basis kan genereren, kan verwerken en hergebruiken. MELiSSA is een levensondersteunend systeem gebaseerd op een kunstmatig ecosysteem en is opgezet door ESA. De MELiSSA-lus bestaat uit 4 compartimenten:
Vloeibaar maken - verzamelpunt
Fotoheterotroof - Eliminatie van vloeibaarmakende bijproducten
Nitrificeren - NH4+ omzetten in nitraten
Foto-autotroof - plantencompartiment voor regeneratie van zuurstof
Het bovenstaande is sterk vereenvoudigd ten behoeve van dit document. We streven naar nul afval en hergebruiken alles wat we naar de maan brengen.
De basis zelf zal worden uitgerust met een korte- en langeafstandsantenne voor communicatie. Het belangrijkste punt is het gebruik van de Gateway-missie van ESA in een baan om de maan als relaisstation naar de aarde. Deze link maakt communicatie mogelijk, zelfs als de aarde zich niet in een directe zichtlijn / bereik met de maanbasis bevindt. Ook dient de Gateway perfect als baanrelais voor andere maanactiviteiten met de basis, zelfs voor langere afstanden. De antenne op het dak dient als back-up en wordt voornamelijk gebruikt voor Gateway communicatie. De grotere antenne op de grond is een volwaardige primaire antenne.
Het belangrijkste onderzoeksdoel van deze basis is het onderzoeken van kolonies op verschillende planeten (manen) en menselijke reacties die dan gebruikt kunnen worden op toekomstige missies. Daarmee verbonden is een dieper onderzoek en begrip van de geologie van de maan. De basis zal de ontginning en bruikbaarheid van het gesteente en andere grondstoffen van de maan onderzoeken als waardevol materiaal voor verdere uitbreiding op de maan.
Een van de problemen voor astronauten is het gebrek aan aardse zwaartekracht. Dit betekent dat spieren en botten atrofiëren. Om dit te voorkomen is het station uitgerust met speciale trainingsmachines die werken bij lage zwaartekracht. Astronauten moeten volledig op de hoogte zijn van de werking van deze machines en alle risico's die ze zullen tegenkomen. Dit geldt voor de hele missie, niet alleen voor de training.
De astronautentraining omvat een 1:1-versie van het station op aarde om vertrouwd te raken met de kenmerken ervan. Samen met de volledige kennis van de apparatuur die astronauten zullen gebruiken. De astronautentraining voor de maanbasis moet vergelijkbaar zijn met de training voor het ISS.
Aanvullende training ten opzichte van de ISS moet omvatten:
Beheer van maanstof
Deze missie zal actieve en passieve stofwerende maatregelen bevatten. Zelfs dan zullen astronauten moeten weten hoe ze stofophoping kunnen voorkomen, hoe ze ermee om moeten gaan en hoe ze het moeten schoonmaken.
Stralingsbescherming
Het elektromagnetische veld van de aarde bereikt de maan niet en in tegenstelling tot het ISS zullen astronauten die EVA's uitvoeren aan enorme hoeveelheden straling worden blootgesteld. Ze moeten worden getraind in hoe ze gezondheidsrisico's kunnen minimaliseren en wat ze moeten doen als de blootstelling bijvoorbeeld te hoog is.
Onderhoud EVA-pak
De ruimtepakken die tijdens deze missie worden gebruikt, moeten exponentieel meer EVA-uren kunnen weerstaan dan eerdere maanmissies zoals het Apollo-programma. Daarom zullen de ruimtepakken regelmatig onderhouden en gecontroleerd moeten worden en astronauten zullen de kennis moeten hebben om dat te kunnen doen.
Voor het reizen op de maan zullen we een rover gebruiken om grotere afstanden te overbruggen. De rover bevat een RTG (Radioisotope thermoelectric generator) en zonne-energie om de batterijen aan boord van energie te voorzien, waardoor hij in theorie een onbeperkt bereik heeft. De rover heeft een antenne die in samenwerking met de Gateway gebruikt kan worden om te communiceren met de basis waar dan ook op de maan.
We hebben een autonome 3D-printrobot en een graafmachine die deel zullen uitmaken van de eerste fase van deze missie en die respectievelijk zullen worden gebruikt om de funderingen te leggen, het ijs te oogsten en maanaarde te delven.
De basis zal een nabijgelegen landingsplatform hebben dat zal worden gebruikt door raketaangedreven voertuigen zoals het Artemis-landingsruimteschip of het ruimteschip. Reizen van en naar de basis zal per raket gebeuren, omdat de mensheid op dit moment geen betere buitenaardse manier van transport heeft.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 