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.
Gymnázium Evolution Sázavská Praha 2-Hlavní město Praha Tsjekkia 16, 17 3 / 0 engelsk
Programvare for 3D-design: Fusion 360
https://drive.google.com/drive/folders/1vUiwM3kJ7bW8kuaKoh46p9cqz31TO9o0?usp=share_link
Oppdraget vårt heter Planetary Habitat and Astro-Scientific Exploration. Dette er den neste P.H.A.S.E. i utforskningen av månen.
Formålet med dette oppdraget er å oppnå kontinuerlig menneskelig tilstedeværelse på månen og fungere som et støttepunkt for fremtidige måneferder. Basen vår benytter seg av moderne ingeniørkunst med tanke på sikkerhet. Den er utformet for å dekke alle astronautenes vitale behov og sikre komfort under oppholdet. Denne stasjonen bygger på annen måneinfrastruktur, som ESAs Gateway. Dette oppdraget vil komme senere i tidsrammen for måneutvidelsen for å sikre maksimal sikkerhet og en smidig prosess.
PHASE skal huse tre astronauter. Den vil bli plassert ved månens sørpol. Denne plasseringen ble spesielt valgt på grunn av dens unike egenskaper. Stasjonen består av 5 rom: Laboratoriet, soverommet, oppholdsrommet, drivhuset og trykkammeret. Rommene er forbundet med hverandre via korridorer som rommer ekstra lagringsplass og viktige systemer som MELiSSAs livsstøttesystem. Her er visningen ovenfra og ned:
PHASE-oppdraget omfatter også en rover, to autonome roboter, en antenne og til sammen tjue underjordiske solcellepaneler som skal levere strøm.
Hovedformålet med denne stasjonen er vitenskapelig forskning. Forskningen vil fokusere på produksjon og dyrking av planter på månen og på å undersøke om de er levedyktige under månens 1/6 tyngdekraft. En annen og kanskje viktigere del av forskningen vil omfatte høsting og omdanning av månevann til drikkevann. En annen del av forskningen vil omfatte en dypere studie av månesteiner og bruk av dem i konstruksjoner på månen.
Som vi skrev tidligere, vil basen ligge på månens sørpol på grunn av stabilt sollys og tilgang til frossent/underjordisk vann. Nærmere bestemt vil basen ligge utenfor Shackleton-krateret. Selve krateret har vært dekket av mørke siden månen ble dannet, og det vil fungere som et frossent vannreservoar.
Byggingen av basen skal deles inn i to faser. Den første skal være ubemannet og den andre bemannet. Astronautene kommer til å ankomme den andre fasen og ha alt det nødvendige klart. Ressursene om bord i den første fasen vil omfatte materialer til stasjonens hovedramme. Stasjonen skal være oppblåsbar, og den skal lages av karbonfiberforsterket kevlar og forsterkes med titan. For å bygge fundamentet til basen vil vi bruke 3D-printing for å lage en nøyaktig base. Vi kan delvis printe med lokale materialer, for eksempel månestein, for å minimere materialbruken ytterligere. Innsiden av veggene skal fylles med en blanding av oksygen og nitrogen som skal fungere som en oksygenreserve i nødstilfeller.
En del av denne første fasen er de to autonome robotene som skal sette sammen alt de kan. Stasjonen skal ligge under jorden for å unngå stråling og andre farer. Robotene skal klargjøre bakken for stasjonen og deretter dekke den til med gravd materiale. I den første fasen skal det også etableres energi og kommunikasjon via antenner og solcellepaneler. Den viktigste delen som må settes opp i den første fasen, er vannsystemene. Vi vil beskrive hvordan de fungerer senere. Når vi har satt opp elektrolysen i første fase, kan vi bruke produktgassene til å fylle veggene.
Basen beskytter innbyggerne ved å være dekket av 3D-printet månesteinsmateriale. Dette har mange fordeler. Det beskytter mot stråling og meteorittregn. Det fjerner behovet for komplekse og tunge strukturer, noe som gjør det mulig for oss å bruke en forsterket oppblåsbar konstruksjon, noe som sparer vekt på skipene og gjør at vi kan frakte mer nyttelast.
Vi har også uttrekkbare underjordiske solcellepaneler som kan gjemme seg i tilfelle fare for meteorittregn. Det underjordiske lageret vil også automatisk fjerne månestøv fra panelene. Antennen kan også trekkes inn for å unngå skader.
Et av de største problemene med miljøet på månen er støvet. Basen er avhengig av eksternt utstyr og EVA-er. For å løse støvproblemet skal alt som er utenfor eller i kontakt med støvet, belegges med et spesielt lag som utnytter støvets elektriske ladning. Systemet vil ha et elektrisk lag som aktivt frastøter støv i stedet for å tiltrekke seg det. Stive, faste legemer vil bruke et lag av metall, mens fleksible legemer som romdrakter vil bruke karbonnanorør som leder.
Basen vår vil inneholde resirkuleringssystemer for svart- og gråvann, som skal rense og resirkulere vannet. Resultatet blir drikkevann som kan brukes andre steder. Rester fra denne prosessen skal brukes som gjødsel i drivhuset.
Den viktigste vannkilden ved siden av resirkulering kommer til å være gruvedrift og rensing av månens vann til en drikkbar form. Dette skal gjøres ved hjelp av en RTG-ladet rover som skal drive gruvedrift i kraterisen. RTG-enheten gjør at den ikke trenger lading og sollys, og gjør det mulig for roveren å arbeide i mørke områder i krateret.
Den viktigste kilden til mat er planter fra drivhuset. Drivhushyllene er multifunksjonelle og har plass til ulike typer planter. De viktigste plantene som dyrkes er: Poteter for karbohydrater og vitamin A og C, tomater for vitamin A, C, K, kalium og fiber. Den siste planten er bønner for sink, kobber, mangan, selen og vitamin B1,B6,E. Vi vil også inkludere mat levert fra jorden sammen med astronautene. Drivhuset har dag- og nattsykluser som skapes ved å endre intensiteten og lysstyrken på høyeffektive lys. Platene gjødsles og vannes som nevnt av den automatiske gjødsel- og sprinklermodulen (AFSM) som får tilførsel fra resirkuleringsmodulen.
Oksygenet til astronautene skal dekkes delvis av planter som et biprodukt fra drivhuset og delvis av elektrolyse fra månens vann. Vi kan også bruke innsiden av veggene som oksygenreserve hvis systemene svikter. Innsiden av basen kan fylles med karbondioksid som erstatning for oksygen.
Vi produserer over 75 kW elektrisitet ved hjelp av solenergi. Et enkelt panel har en overflate på 12 m2, vi vil ha tjue. Med litt matematikk og bruk av høyeffektive 25% effektive paneler og bruk av solarkonstanten får vi: 240×1300:4 = 78000W strøm. RTG-ene vil bli brukt som reservekraft i nødstilfeller.
Vi vil ha en lukket og fullt integrert MELiSSA-sløyfe i basen vår, som er i stand til å håndtere og gjenbruke praktisk talt alt avfallet basen kan generere. MELiSSA er et livsstøttesystem basert på et kunstig økosystem, og det ble utviklet av ESA. MELiSSA-sløyfen består av fire rom:
Flytendegjøring - oppsamlingssted
Fotoheterotrofisk - Eliminering av flytende biprodukter
Nitrifisering - omdanning av NH4+ til nitrat
Fotoautotrofisk - planteavdeling for regenerering av oksygen
Ovennevnte er sterkt forenklet i denne artikkelen. Vi har som mål å produsere null avfall og gjenbruke alt vi tar med opp til månen.
Selve basen vil bli utstyrt med en kort- og langdistanseantenne for kommunikasjon. Hovedpoenget er å bruke ESAs Gateway-oppdrag i bane rundt månen som en reléstasjon til jorden. Denne koblingen gjør det mulig å kommunisere selv om jorden ikke er i direkte siktlinje med månebasen. Gateway fungerer også perfekt som reléstasjon for andre måneaktiviteter med basen, selv over lengre avstander. Antennen på taket fungerer som en reserveantenne og skal hovedsakelig brukes til Gateway-kommunikasjon. Den større antennen på bakken er en fullverdig primærantenne.
Hovedformålet med basen er å forske på kolonier på ulike planeter (måner) og menneskelig respons som kan brukes på fremtidige oppdrag. I tilknytning til dette er det en dypere utforskning og forståelse av månens geologi. Basen skal utforske utvinning og bruk av månens stein og andre ressurser som et verdifullt materiale for videre ekspansjon på månen.
Et av problemene for astronauter vil være mangelen på jordens tyngdekraft. Det betyr at muskler og bein svekkes. For å forhindre dette er stasjonen utstyrt med spesielle treningsapparater som fungerer i lav tyngdekraft. Astronautene må ha full kunnskap om hvordan disse maskinene fungerer og alle risikoene de vil støte på. Dette gjelder hele oppdraget, ikke bare treningsøktene.
Astronauttreningen vil omfatte en 1:1-versjon av stasjonen på jorden for å gjøre astronautene kjent med dens funksjoner. Sammen med fullstendig kunnskap om utstyret som astronautene skal bruke. Astronauttreningen for månebasen skal være lik treningen for ISS.
Ytterligere opplæring i forhold til ISS bør omfatte:
Håndtering av månestøv
Dette oppdraget vil omfatte aktive og passive støvdempende tiltak. Selv med disse tiltakene må astronautene vite hvordan de skal forebygge og håndtere støvansamlinger og hvordan de skal rengjøre dem.
Strålingsbeskyttelse
Jordens elektromagnetiske felt når ikke frem til månen, og i motsetning til på ISS vil astronauter som gjennomfører romferder bli utsatt for store mengder stråling. De må få opplæring i hvordan de kan minimere helserisikoen og hva de skal gjøre hvis eksponeringen for eksempel blir for høy.
Vedlikehold av EVA-drakt
Romdraktene som brukes på dette oppdraget, må tåle eksponentielt flere EVA-timer enn tidligere måneoppdrag, for eksempel Apollo-programmet. På grunn av dette må romdraktene vedlikeholdes og kontrolleres jevnlig, og astronautene må ha kunnskap til å gjøre dette.
For å reise på månen vil vi bruke en rover for å nå lengre avstander. Roveren inneholder en RTG (radioisotopisk termoelektrisk generator) og solceller som driver batteriene om bord, noe som i teorien gir den en ubegrenset rekkevidde. Roveren har en antenne som kan brukes sammen med Gateway til å kommunisere med basen hvor som helst på månen.
Vi har en 3D-printing av en autonom robot og en gravemaskin som vil være en del av den første fasen av dette oppdraget, og som skal brukes til å legge fundamentet, høste isen og utvinne månejord.
Basen vil ha en landingsplattform i nærheten som skal brukes av rakettdrevne farkoster som landingsfartøyet Artemis eller romskipet Spaceship. Reisen til og fra basen vil foregå med rakett, ettersom menneskeheten foreløpig ikke har noen bedre utenomjordisk transportform.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 