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.
III Liceum Ogólnokształcące im. Marynarki Wojennej RP w Gdyni Gdynia-Pomorskie Polen 14, 17, 18 5 / 1 engelsk
Programvare for 3D-design: BlenderKit
Lunar Exploration Mission (LEM) Moon Camp er oppkalt etter en pioner innen science fiction-sjangeren i Polen - Stanisław Lem.
Basen skal ligge på Månens sørpol, på kanten av Shoemaker-krateret, for å utnytte ressursene på stedet. Basen er delt inn i moduler, inkludert et sove- og avslapningsområde, treningsrom, kjøkken, kontrollrom, medisinsk avdeling og et laboratorium for eksperimenter. I tillegg skal det bygges en aeroponisk drivhuskuppel, et gravitasjonslaboratorium og et skur for Doglike GLIMPSE-robotene i de senere fasene av oppdraget.
Formålet med oppdraget vårt er vitenskapelig forskning. Vi skal utføre eksperimenter innen biologi, planetforskning, geologi og fysikk. I tillegg skal vi overvåke astronautenes fysiske og mentale helse med tanke på fremtidige romferder.
LEM vil være et viktig bidrag til utviklingen av måneforskning og -vitenskap. I kraft av basedesignet vil oppdraget kunne utvikle seg fra en enkelt base til en månekoloni, noe som potensielt kan bli starten på en månekoloni i fremtiden.
LEM Moon Camps visjon er å eksperimentere med bærekraftig og internasjonal utforskning av månen.
LEMs hovedformål er vitenskapelig, nemlig å utføre eksperimenter innen biologi, fysikk og genetikk. I tillegg skal vi teste nytten av in-situ-ressurser, for eksempel frossent vann, som kan være en kostnadseffektiv løsning for et lengre opphold på Månen. Vårt andre mål er å forvandle den enkle basen til en månekoloni i fremtiden.
Vårt sekundære formål er pedagogisk. Astronautene skal spille inn korte videoer om livet på månen, som senere skal brukes til romfartsopplæring og til å øke populariteten i sosiale medier (vi skal til og med lage den første TikTok fra månen!).
Vi valgte kanten av Shoemaker-krateret (rundt Lat: -88,48°, Lon: 76,20°) som vår posisjon.
Alle data er hentet fra LROCs nettsted: https://quickmap.lroc.asu.edu/ [besøkt 18.04.23]
Materialer
Teknikker og designvalg
Kilder
100% av modellutformingen er vår. Noen av materialene er hentet fra den gratis BlenderKit-databasen.
For plakater som brukes i basen vår:
Stråling
Et lag med bly og elektromagnetiske skjold vil gi generell beskyttelse mot stråling og elektromagnetiske forstyrrelser. Tunnelene mellom modulene vil bli dekket med regolitt for å beskytte dem. Kuppelen vil derimot være laget av blyglass, som gir god beskyttelse mot stråling. I tillegg vil vi kontinuerlig overvåke strålingsnivået i basen ved hjelp av geigertellere.
Meteoritter
Generelle undersøkelser og statistikk viser at meteorittnedslag ikke skjer så ofte, og hvis de gjør det, er det mikrometeoritter. Laget som beskytter mot stråling skal gi grunnleggende beskyttelse mot slike. I tillegg bruker vi spesielle skjold for avansert beskyttelse mot mikrometeoritter.
Varmespredning og store temperaturforskjeller
Veggene i sokkelen må være tilstrekkelig varmeisolerende til å holde temperaturen inne i sokkelen relativt konstant. For det meste kan dette gjøres ved hjelp av et lag som beskytter mot stråling, og i tillegg vil det være et tynt isolasjonslag og et lag som beskytter mot varmeoverføring via stråling (dvs. infrarød). I tillegg vil det være et system i basen for å stabilisere temperaturen til en passende verdi. I tillegg vil det bli plassert semipermeable solcellepaneler i kuppelglasset for å generere elektrisitet og beskytte mot høye temperaturer i løpet av månedagen.
Månestøv
For å beskytte oss mot månestøv, dvs. svært fine biter av silikater og andre forbindelser som kan være potensielt skadelige for mennesker, vil vi bruke et luftfiltreringssystem i luftslusene. For å beskytte solcellepanelene mot at støvet legger seg på dem, vil de kunne endre helningsvinkelen sin og lede støvet bort.
Vann
"Aqua factorem"-metoden for vannutvinning
Vannet resirkuleres ved hjelp av algebioreaktorer og MELiSSA-systemet, noe som sikrer et lukket system.
Rover søker og kartlegger måneis, kjemikalier og underjordiske bergarter som hindrer utgraving
Spektrometeret analyserer jordprøver fra ulike dybder for vanninnhold
Den borer under måneoverflaten og graver ut store mengder regolitt.
Transportroveren utplasserer gravemaskinen og leverer regolitt
Mat
AI overvåker data inne i det aeroponiske drivhuset (temperatur, CO2-nivåer, luftfuktighet, lysbølgelengde og vekstsykluser) og justerer dem for å optimalisere miljøet for dyrking av ulike grønnsaker.
Tilsetning av 100 mg gamma-aminosmørsyre (GABA) til grønnsaker (som Toscano Kale) for å redusere angst.
Bærbar, interceptiv teknologi Algoritmer analyserer data (hjertefrekvens, søvnsyklus, fysisk aktivitet, vektendring, vanninntak) for å beregne spesialtilpassede, individuelle næringsstoffer.
3D-printet mat skreddersydd til astronauters kalori- og næringsbehov hjelper tradisjonelle tilberedningsmetoder
Astronautene tilbereder, spiser og vasker etter måltidene sammen for å styrke kontakten.
Takket være 3D-printing kan astronauter nyte sine kulturelle/religiøse måltider.
Luft
Basens atmosfære resirkuleres og renses kontinuerlig, og karbondioksid fjernes samtidig som oksygenet fylles på av den nevnte bioreaktoren i en lukket sløyfe.
For å skaffe oksygen bruker vi konsentrert solteknologi (vi trenger en liten reaktor, tetning på utsiden og fresnellinse) for å smelte regolitten. Elektroder inne i reaktoren skiller metallene fra oksygenet, og ved å holde et lavt trykk trekker vi oksygenet ut av systemet og lagrer det i gasstanker under trykk.
Makt
Elektrisiteten genereres ved hjelp av solcellepaneler plassert på taket og i kuppelglasset. Denne energien lagres i et lukket system av hydrogenbrenselceller og batterier for å øke sikkerheten og minimere muligheten for strømbrudd. Vi valgte brenselceller fordi drivstoffet kan lagres modulært i eksterne tanker, noe som gir en lett løsning på energilagringsproblemet.
Menneskelig avfall
Urin og avføring behandles og bearbeides i en avfallshåndteringsenhet, i likhet med vannresirkuleringssystemet på den internasjonale romstasjonen (ISS), og en bioreaktor, for å produsere vann og fast avfall som kan lagres eller kastes på en sikker måte.
Avføring blir til bioplastverktøy ved hjelp av 3D-printing
Resirkulering
Ved hjelp av 3D-printing kan vi gjenbruke visse typer plast eller metaller til nye verktøy.
Ved hjelp av anaerob kompostering forvandler vi det organiske avfallet til fruktbar jord som kan produsere varme og CH4 og metangass som kan brukes som drivstoff for rakettene våre.
Lagring
Radioaktive eller farlige materialer må oppbevares i spesialdesignede beholdere for å forhindre forurensning av månemiljøet.
I tillegg vil et merkesystem gjøre det tydelig hva alt er laget av, hvordan det kan håndteres som avfall eller hvordan det kan gjenbrukes.
En antenne for ultrakortbølgebåndet med rundstrålende strålingsegenskaper vil bli plassert på basen og brukt til lokal kommunikasjon med astronautene under operasjoner utenfor basen og til overføring av data fra målestasjoner eller andre eksterne enheter. Denne metoden vil bare bli brukt innenfor horisonten.
Hvis vi har behov for å kommunisere med en stasjon, rover eller sensor som befinner seg utenfor horisonten, bruker vi Månen-Jorden-Månen-metoden. I dette tilfellet kan jorden brukes som relé, noe som gir dekning til nesten hele månehalvkulen.
Punktet der basen er plassert muliggjør direkte, permanent kommunikasjon med jorden ved hjelp av retningsbestemte mikrobølgeantenner. På grunn av frekvensen som brukes, er en slik kobling ganske motstandsdyktig mot forstyrrelser og krever ikke høy effekt.
LEMs hovedformål er biologiske eksperimenter og utforskning av lavarør. Flere eksperimenter er foreslått:
Virkningen på planter og sopp. Livsformer liker å tilpasse seg nye forhold, så vi vil sannsynligvis se noen mutasjoner. Potensielle eksempler kan være en radiotrofisk sopp som Cladosporium sphaerospermum eller Cryptococcus neoformans.
Biomodifisering av plante- og soppoverlevelse. Bioforbedringer kan omfatte økt melaninproduksjon og vil teste om biomodifiserte organismer er overlegne og hvordan det påvirker plantenes spiselighet.
Testing av DNA-lagring på månen. En dag kan vi bruke månen som en ark for genetisk materiale, siden det er bedre å lagre viktig informasjon på forskjellige steder.
Basen vår vil bli utplassert i nærheten av en potensiell del av lavarørene, noe som åpner for muligheten til å utforske dem ved hjelp av Doglike GLIMPSE-roboter. Dette robotmannskapet skal registrere stråling og temperaturer inne i hulene, samt studere geologiske aspekter ved hulene, som for eksempel veggenes struktur og sammensetning. Robotene skal også lete etter potensielt vann. Oppdraget vil bestå av flere roboter som utfører ulike oppgaver for å danne en sammenhengende enhet.
Disse eksperimentene gir verdifulle data for senere oppdrag og bosetninger, noe som vil åpne opp en ny gren av økonomien.
Videre vil det bli gjennomført en studie av utbredelsen av elektromagnetiske bølger i radiospekteret i et miljø uten atmosfære. Dette eksperimentet går ut på å studere hvor langt en radiobølge kan forplante seg i et miljø der det ikke kan forekomme refleksjoner og brytninger av bølgen. Ved å utføre dette eksperimentet er det mulig å kontrollere og finne den maksimale avstanden en månebase kan ha til en annen base eller målestasjon, et eventuelt relé eller et månefartøy, slik at informasjon kan overføres stabilt mellom dem.
Miljøopplæring
Astronautene vil bli isolert og plassert i ekstreme polare miljøer (for eksempel frossen kanadisk tundra eller månehabitat i de sveitsiske alper) i en lengre periode for å øve seg på ekspedisjonsatferd.
I naturen får de spontane oppgaver som å flytte leiren, hente mat og forsyninger som er sluppet ned på tilfeldige steder, og bringe det tilbake til leiren.
I månehabitatet, som vil ligne på vår Moon Camp, skal de utføre hverdagslige rutiner basert på tidligere ESA/NASA-oppdrag, men de vil også få spontane oppgaver for å utvikle evnen til å improvisere under tøffe forhold.
Astronautene kommer til å delta på ESAs CAVES-kurs (Cooperative Adventure for Valuing and Exercising human behaviour and performance Skill).
Teknisk opplæring
Astronautene skal trene på månevandring, sette sammen Moon Camp, samle regolittprøver og utføre eksperimenter i et basseng som skal simulere lav tyngdekraft og lysforhold på månen. Jordsmonnet på bunnen av bassenget skal etterligne månebunnen.
De skal også trene i virtuell virkelighet for å simulere robotoperasjoner, massehåndtering og hele oppdraget fra før oppskyting til landing. Virtuell virkelighet vil gjøre det mulig for dem å trene under karantene før oppskyting.
Geovitenskap
Astronautene skal delta på Pangea-kurset for å tilegne seg kunnskap om feltgeovitenskap, planetvitenskap og astrobiologi, noe som er nødvendig for å "identifisere og dokumentere vitenskapelig relevante prøver i felt og kommunisere til bakkekontrollen i et effektivt og geologisk korrekt språk".
Flygetrening
Astronautene skal trene i fly med redusert tyngdekraft for å simulere forholdene de vil oppleve under ferden til Månen.
Psykologisk opplæring
Astronautene skal delta i mindfulness-trening for å takle isolasjonen og stresset.
Teamet vil delta i gruppeterapi for å jobbe med kommunikasjon, mulige konfliktområder og hvordan man effektivt kan håndtere dem.
Basen skal transporteres til månebanen ved hjelp av en rakett med en diameter på minst 14 meter. Når de er i bane rundt månen, vil hvert landingsfartøy gå ned til et bestemt landingssted. Til å begynne med skal mannskapet krysse måneoverflaten ved hjelp av vanlige lettvektsrovere, men når basen har nådd et mer avansert nivå, skal astronautene bytte til Desert RATS-roveren. Regolitten for utvinning av hydrogen, oksygen og mineraler skal transporteres av den autonome roveren. I tillegg vil vi bruke de nevnte GLIMPSE-robotene sammen med transportrovere til autonom utforskning.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 