I Moon Camp Pioneers skal lagene 3D-designe en komplett måneleir ved hjelp av programvare etter eget valg. De må også forklare hvordan de vil bruke lokale ressurser, beskytte astronautene mot farene i verdensrommet og beskrive bo- og arbeidsfasilitetene i måneleiren.
Andreplass - Ikke-ESA-medlemsstater
Özel Bahçeşehir Koleji Fen ve Teknoloji Lisesi (Teknologisk institutt) Samsun-Tyrkia Tyrkia 14, 16, 17 6 / 3 engelsk
Programvare for 3D-design: Fusion 360
Måneleiren, som er designet av teamet vårt, er plassert mellom Shackleton- og Shoemaker-kratrene for å huse fire astronauter under deres vitenskapelige undersøkelser. Hovedbasen, som i stor grad ble påvirket av plantenes blader under utformingen, har lag som oppfyller ulike formål og består av seks ulike deler. Den første av disse seksjonene inneholder astronautenes arbeidsområder, den andre inneholder elektrolyse- og vannbehandlingssystemene, den tredje har astronautenes personlige områder, den fjerde inneholder astronautenes fellesområder, den femte inneholder materialrommet og lageret, og den siste er jordbruksområdet. Ved siden av hovedbasen ligger garasjen og observatoriet, hvis design er inspirert av beltedyrskall, en månemodul og 3D-printing av robotarmer. For å dekke basens behov, for eksempel for vann og oksygen eller avfallshåndtering, er det plassert ulike systemer i basen; et hybridkommunikasjonssystem er laget for å sørge for kommunikasjon, solcellepaneler er plassert på basen og i ulike regioner for å skaffe energi, og rovere er designet for å hjelpe astronautene under oppdragene.
Vi planlegger å ta et stort skritt i menneskehetens reise til månen med vår designede måneleir. Månebasen vi har ferdigstilt, er foreløpig beregnet på vitenskapelig forskning, men dette kan bli endret i fremtiden. Ideen til basen vi har produsert på dette stadiet, er utviklet for kun fire astronauter. Dette designet inkluderer laboratorier og ressurser der astronautene kan arbeide med astrofysikk, kjemi, biologi og landbruk. Med basens modulære struktur er det imidlertid mulig å utvide designet og øke radiusen for formålet. Etter hvert som basen utvides, kan den åpnes for kommersielle formål for å vise verden hvordan livet er i verdensrommet. På enda senere stadier kan basen utvides slik at det blir mulig å gjennomføre turistekspedisjoner.
Vi planlegger å bygge vår måneleir på Sydpolen, nærmere bestemt mellom Shackleton- og Shoemaker-kratrene. Hovedgrunnen til at vi har valgt å legge basen vår mellom disse to kratrene, er at vi ønsker å dra nytte av begge. Undersøkelser viser at Shoemaker-krateret inneholder store mengder frossent vann, hydrogen og mineraler. Derfor kan vi bruke frossent vann til drikkevann, hydrogen til vannutvinning og energi, og mineraler til vitenskapelig forskning. På den annen side svinger temperaturverdiene i Shackletonkrateret mindre. Krateret får sollys kontinuerlig i nesten to måneder og 90% av døgnet, noe som betyr at vi kan spare mer energi til måneleiren vår med solcellepaneler. Siden avstanden mellom disse to kratrene er ca. 60-65 km, vil det være mulig å reise mellom dem. Det er også forventet at været på det valgte stedet vil være delvis bedre, noe som vil redusere ugunstige forhold til et minimum.
Byggingen av måneleiren vår vil omfatte to ulike oppdrag, kalt A og B. Oppdrag A vil bli gjennomført autonomt uten at astronauter går inn på månen. Denne fasen vil bli utført av spesialdesignede rovere og 3D-printede robotarmer som bruker byggematerialer som betong og ETFE fra Jorden. Først skal planeringsroveren gjøre bakken egnet for basen og samle inn månejord. Deretter vil autonome rovere og robotarmer begynne å bygge basen. Det innerste laget av basen vår vil være laget av betong som består av månejord. Deretter skal det midtre laget lages av ETFE, og til slutt skal det ytre laget lages av månejord som omdannes til en brukbar form for 3D-printing. Omrisset av basen vår vil bli fullført ved å plassere solcellepaneler på takene. Den generelle utformingen av basen vår er inspirert av blader. Hovedkvarterets trelagsstruktur er hentet fra bladenes lagdelte tekstur, mens basens korridorer er kopiert fra nerver. I tillegg var utformingen av garasjen og observatoriet inspirert av beltedyrenes evne til å beskytte seg med skjoldet sitt. Dette designet ga også en sammenleggbar struktur, noe som hjalp oss med å spare plass. I tillegg er basen utformet med tanke på modularitet og lang levetid, slik at vi kan utvide basen når vi måtte ønske det. I løpet av Oppdrag B vil astronautene lande og plassere ut alle eiendelene som er overlevert, noe som blir starten på livet på månen.
Astronauter stasjonert i en måneleir vil bli utsatt for et tøft miljø som kan true deres helse og sikkerhet. En av de største utfordringene er å gi astronautene beskyttelse og ly mot det ekstreme månemiljøet. For å oppnå dette har teamet vårt analysert og søkt grundig etter miljøproblemer som kan oppstå i måneleiren. Vi listet opp de viktigste faktorene som bør tas i betraktning, som varmeisolasjon og beskyttelse mot meteoritter og stråling. Vi har søkt etter løsninger for hvert av de identifiserte problemene og integrert disse løsningene i designet, nærmere bestemt i basens struktur. Når det gjelder materialvalg generelt, var det fire hovedegenskaper vi søkte etter. Disse var reflekterende materialer som reflekterer sollyset på måneoverflaten og beskytter temperaturen, varmeisolerende materialer som forhindrer varmetap i det indre, slitesterke materialer som skal utgjøre de ytre lagene i leiren, og lette materialer som skal plasseres på fundamentet for å lette installasjonen av basen. Vi bestemte oss for hvilke materialer som ville passe til hver funksjon ved å utdype og undersøke disse nærmere. Vi bestemte oss for å bruke månejord som reflekterende materiale. Med dette laget plassert ytterst på basen sørget vi også for varmeisolasjon og beskyttelse mot meteoritter. ETFE-materialet (etylentetrafluoretylen), som skal utgjøre det midterste laget av basen, vil øke styrken selv med et tynt og lett lag takket være den høye smeltetemperaturen, og vi vil også dra nytte av materialets høye strålingsmotstand, resirkulerbarhet og lange levetid. Det innerste betonglaget vil utgjøre basens primære radioaktive isolasjon. Et opptil 1 meter tykt lag vil beskytte basen mot gamma- og røntgenstråling. Våre luft- og vannrensesystemer vil også sørge for sikkerheten til astronautene inne i basen.
Vann: Vann er avgjørende for livet i leiren. I første omgang vil den nødvendige mengden vann bli hentet fra jorden. Det skal også bygges et vannhåndteringssystem som kontinuerlig sirkulerer rundt på basen. Dette systemet vil rense urin, svette, fuktighet osv. Ved å rense vannet vil vi resirkulere 90% av vannet. Vannis fra månen er et annet alternativ som vannressurs. Vannis vil bli tatt ut med rovere og lagret for bruk når det er nødvendig.
Mat: Til å begynne med vil astronautene spise maten de har med seg fra Jorden. I tillegg vil det bli tilført fersk mat ved hjelp av aeroponisk jordbruk. Med aeroponisk jordbruk vil 95% av vannet spares, og veksten vil være tre ganger raskere enn med tradisjonelt jordbruk. Vårt mål er å skape et sunt kosthold for astronauter. Vi planlegger å dyrke poteter, spinat, bønner osv. som har høy næringsverdi og er enkle å dyrke.
Luft: Resirkuleringssystemet vårt omfatter et lufthåndteringssystem. Den nødvendige mengden vann fra vannhåndteringssystemet sendes til elektrolyse. Ved hjelp av elektrolyse skilles hydrogen- og oksygenmolekyler fra hverandre. Oksygenet, som er blitt egnet til å puste, vil bli distribuert rundt på basen vår. Det gjenværende hydrogenet vil bli brukt til å produsere vann med Sabatier-systemet vårt. Plantenes fotosyntesesyklus vil også bidra til luftbehandlingssystemet.
Strøm: Strøm er avgjørende for å sikre basens kontinuitet. Vi har planlagt å plassere solcellepaneler av typen N-Type IBC med en virkningsgrad på 23% på toppen av basen. I tillegg vil vi plassere konsentrerte solcellepaneler (CSP), som omdanner sollyset til varme og lagrer det, ved Shackleton-krateret siden dette stedet nesten alltid er eksponert for sollys. Dette systemet er et viktig bidrag til basen fordi det er fornybart og svært effektivt.
Avfallshåndtering er en viktig del av månebasen vår. Helt fra starten av ble forvaltningsplanene våre lagt opp for å minimere avfallsutgiftene ved å følge en nullavfallspolitikk. På den annen side, så lenge det finnes ulike typer avfall, er det nødvendig å bruke ulike metoder for å redusere og kvitte seg med hvert enkelt avfall. Det organiske avfallet som produseres, kan omdannes til gjødsel. Dette vil gi varme og energi til oppvarmingssystemet på basen. Den produserte gjødselen kan også brukes til planteforsøk. I tillegg kan brukbart avfall, som for eksempel plast, brukes til å dekke leirens behov ved å bruke det som filament i 3D-skrivere. På den annen side kan fast avfall som ikke kan konverteres, også få ulike bruksområder. Dette avfallet vil bli sendt ut i jordens atmosfære og destruert ved forbrenning.
For å oppfylle ulike krav til romkommunikasjon, som pålitelighet og forsinkelse, bestemte vi oss for å lage en hybrid kommunikasjonsstruktur i måneleiren vår der ulike systemer oppfyller disse kravene. Den primære metoden vil være radiokommunikasjon, som ved tidligere måneferder. Siden det er raskere, kan et laserkommunikasjonssystem brukes når det er behov for øyeblikkelig kommunikasjon. For disse systemene må det være en bakkestasjon på jorden og en sender/mottaker og antenne på månen. Bakkestasjonene bør plasseres nær ekvator med fri sikt mot sørhimmelen for å ha kontinuerlig oversikt over leiren. Til slutt kan leiren også ha et reservesystem som støtter satellittkommunikasjon, som er den sikreste og mest utprøvde metoden. Den nødvendige satellitten kan plasseres i månens bane, og dette kan også opprettholde kommunikasjonen mellom andre måneleirer.
Vår måneleir vil være en enestående mulighet for vitenskapelig utforskning og tilby et unikt miljø for forskning innen en rekke vitenskapelige disipliner. Innholdet i studiene som skal gjennomføres i måneleiren, vil definitivt omfatte månens struktur og miljø. Den viktigste faktoren i slike studier kan være månejorden. Det sies at månejord har potensial til å brukes til produksjon av oksygen og drivstoff. Dette kan være et felt som leirdeltakerne våre kan studere. Ved å undersøke jord og stein fra måneoverflaten kan man finne mineraler og lignende stoffer og forske på hva disse materialene kan brukes til. I tillegg til stoffer kan man også utforske spor av liv. Samtidig kan astronauter analysere og oppdage flere detaljer om månens dannelse. I tillegg kan det gjøres plantestudier på månejord. Videre kan man undersøke bruken av ulike mikroorganismer i månejordbruket, eller man kan studere ulike metoder for å gjøre det mulig å drive jordbruk på månejorda og i månemiljøet. Samtidig som man arbeider med disse feltene, kan man foreta en ny og avansert kartlegging av månen og dens geologiske egenskaper. Til slutt kan det også gjennomføres studier av astronautenes psykologi på basen. Ved å kommunisere med omverdenen kan man følge de psykologiske endringene og utviklingen til disse menneskene, som skal leve isolert i et annerledes miljø i lang tid. Samtidig kan astronautene få muligheten til å føre dagbok eller vlogge i løpet av oppholdet i rommet for å støtte dette arbeidet, og dermed skape en ressurs om hvordan livet i rommet er.
I en måneleir skal astronautene gå inn i et ukjent miljø i isolasjon mens de ser planeten de har tilbrakt hele livet på krympe til en liten blå og grønn kule. Det er en kjensgjerning at disse enorme endringene i astronautenes liv kan få både fysiske og psykiske konsekvenser for dem på sikt. Derfor må astronauter gjennomgå et treningsprogram for å sikre at de er fullt ut forberedt på å takle de fysiske og mentale utfordringene ved å bo og arbeide på månen. Teamet vårt har utarbeidet et prøveprogram for astronautene som vil ta omtrent tre år å gjennomføre. I den første fasen vil astronautene få et års generell opplæring om livet i rommet. I senere faser vil hver astronaut få detaljert opplæring i sitt spesialfelt. Den første fasen av treningen vil inneholde to viktige områder: mental helse og fysiske ferdigheter. I den fysiske treningen vil astronautene bli kjent med de tøffe forholdene på månen, for eksempel hvordan man tilpasser seg bevegelser og reduserer muskeltap under forhold med lav tyngdekraft. På den annen side bør alle astronauter få grunnleggende opplæring i hvordan man håndterer systemer som brukes i basen og andre romfartøyer, samtidig som de bør trene på å handle ved eventuelle funksjonsfeil. Alle astronauter bør også kunne førstehjelp og grunnleggende medisinsk informasjon. Gjennom mental trening lærer astronautene å håndtere isolasjon, samtidig som de lærer om teamarbeid og forbedrer sine kommunikasjons- og problemløsningsevner siden de vil ha flere personer rundt seg i leiren. Etter å ha lært seg de nødvendige ferdighetene, vil astronautene få opplæring i sine egne spesialiteter, som bioteknologi, kjemiteknikk eller flyteknikk, og hvordan de kan bruke disse på månen. Astronautenes trening er ikke over når de lander på månen, men fortsetter med kommunikasjon med eksperter på jorden, for eksempel psykiatere.
Vår ferd i verdensrommet begynner med et romfartøy som består av en kommandomodul, en servicemodul og en månemodul. Kommandomodulen er den sentrale delen der astronautene styrer romfartøyet. Servicemodulen inneholder motor, drivstoff og alt utstyr som skal brukes på månen. Månemodulen skal brukes til landing og avgang på månen. Ser vi på kjøretøyene i leiren vår, finnes det en forskningsrover, en byggerover og en samlerover. Forskningsroveren, som har et lagerhus, skal astronautene bruke når de reiser og forsker på månen. Builder Rover har en veihøvel og gravemaskin som autonomt samler inn månejord mens den jevner ut bakken for basen og bygger den. Collector Rover samler hovedsakelig inn månevann, is og andre prøver fra månen. Det finnes også en drone som er designet for å utforske månen fra et annet perspektiv.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 