W Moon Camp Pioneers zadaniem każdego zespołu jest zaprojektowanie w 3D kompletnego obozu księżycowego przy użyciu wybranego oprogramowania. Muszą również wyjaśnić, w jaki sposób będą wykorzystywać lokalne zasoby, chronić astronautów przed niebezpieczeństwami w kosmosie i opisać obiekty mieszkalne i robocze w swoim obozie księżycowym.
Projekt wyróżniony - Państwa członkowskie ESA
GRG19 Billrothstraße 73 Wiedeń-Wiedeń Austria 16, 17 6 / 3 Angielski
Oprogramowanie do projektowania 3D: Fusion 360 & Blender
ATLAS to nasza wizja tego, jak mogłaby wyglądać baza księżycowa w niedalekiej przyszłości. To, co wyróżnia ATLAS, to fakt, że znajduje się on głównie pod ziemią, w jednej z pustych rur lawy księżycowej, które zapewniają ochronę przed trudnym środowiskiem księżycowym. Jedynymi widocznymi częściami bazy są wejścia na powierzchnię i do hangaru, które są połączone z podziemnymi obszarami za pomocą windy. Zamknięta we własnej sztucznej atmosferze, podziemna baza ATLAS jest podzielona na pięć obszarów:
Chcemy zbudować Moon Camp, ponieważ chcemy przyczynić się do przyszłości, w której możliwa będzie eksploracja kosmosu i podróże międzyplanetarne.
Nasz obóz księżycowy będzie miał głównie charakter naukowy i turystyczny. Maksymalnie dwóch turystów będzie mogło zamieszkać w bazie księżycowej i doświadczyć codziennego życia astronauty, co pomoże częściowo sfinansować projekt. Dodatkowo mogą oni transmitować na żywo swoje doświadczenia i zwiększać świadomość naszego projektu. Co więcej, obecność innych ludzi może również zapewnić astronautom korzyści psychologiczne. Astronauci przeprowadzą eksperymenty, w których badane będą długoterminowe skutki niskiej grawitacji Księżyca i długotrwałej izolacji astronautów. W szczególności skupią się na podstawowych potrzebach psychologicznych, potrzebach bezpieczeństwa, potrzebach społecznych i indywidualnych.
Podczas budowy bazy księżycowej należy wziąć pod uwagę wiele okoliczności zagrażających życiu na Księżycu, w tym następujące:
Biorąc pod uwagę te czynniki, optymalną lokalizacją jest podziemny tunel lawowy na Księżycu. Rury lawowe to naturalne podziemne tunele utworzone przez starożytne strumienie lawy, które krzepną na powierzchni, ale nadal płyną pod spodem, pozostawiając za sobą sieć pustych tuneli. Tunele te zapewniają stabilne i chronione środowisko przed trudnymi warunkami księżycowymi, jednocześnie optymalnie zapewniając kompromis między średnią temperaturą, zasobami wody i stężeniem helu-3 w otaczającym regolicie. Aby zapewnić komunikację z Ziemią, odpowiednia jest tylko rura lawowa znajdująca się po dziennej stronie Księżyca.
Aby zaoszczędzić energię, wewnątrz tuby lawowej zostanie stworzona sztuczna atmosfera. Dzięki temu możliwe jest życie w atmosferze bez skafandrów. Wewnątrz sztucznej atmosfery nasza baza składa się ze ścian wypełnionych tlenem, dzięki czemu są one izolowane termicznie.
Ponieważ dno tuby lawowej jest nierówne i nachylone pod kątem, należy zbudować podstawę, która tworzy równy obszar dla urządzeń. Podpory zakotwiczone w ziemi za pomocą stalowych krat byłyby odpowiednie, ponieważ są łatwe w transporcie i praktyczne. Można to osiągnąć za pomocą kołków chemicznych.
Podczas fazy budowy zespół będzie stacjonował na Księżycu, co będzie wymagało zbudowania tymczasowej bazy. Baza ta powinna być prosta i szybka w montażu. Optymalne byłyby konstrukcje wzmocnione włóknem węglowym, ponieważ należy wziąć pod uwagę ograniczenia masy transportowej. Tymczasowa baza potrzebuje wystarczająco dużo miejsca, aby pomieścić zespół, niezbędne zasoby, materiały i narzędzia do budowy właściwej bazy. Ponadto potrzebujemy płaskiej powierzchni, na której będą mogły lądować wszystkie sondy i kapsuły z zasobami z Ziemi. Obszar ten musi zapewniać wystarczająco dużo miejsca do lądowania i dla łazików lub innych środków transportu, które przywiozą materiały i ludzi do bazy lub bezpośrednio na plac budowy.
Zbudowanie księżycowej bazy w jednym z księżycowych kanałów lawowych ma kilka zalet, jeśli chodzi o ochronę i zapewnienie schronienia naszej załodze.
Po pierwsze, chroniłoby to naszą załogę przed niebezpieczeństwem związanym z promieniowaniem. Księżyc nie ma ochronnego pola magnetycznego, które chroniłoby przed szkodliwym promieniowaniem słonecznym i kosmicznym, co może stanowić poważne zagrożenie dla zdrowia astronautów. Gruba warstwa skał nad rurą lawową działałaby jak naturalna osłona przed promieniowaniem, zmniejszając narażenie na szkodliwe promieniowanie.
Po drugie, stabilna temperatura wewnątrz tuby lawowej zapewnia bardziej komfortowe środowisko życia dla naszej załogi. Powierzchnia Księżyca doświadcza ekstremalnych wahań temperatury, z temperaturami w ciągu dnia sięgającymi 120°C i spadającymi do -170°C w nocy. Stabilna temperatura wewnątrz tuby lawowej zapewniłaby naszej załodze bardziej przyjazne środowisko do życia, eliminując potrzebę stosowania skomplikowanych systemów ogrzewania i chłodzenia.
Rura lawowa zapewnia również naturalną ochronę przed uderzeniami mikrometeoroidów, które mogą stanowić poważne zagrożenie dla sprzętu i personelu na powierzchni Księżyca. Gruba warstwa skał nad tubą lawową pochłaniałaby wszelkie uderzenia, zmniejszając ryzyko uszkodzeń lub obrażeń.
Ponadto rura lawowa zapewnia gotową strukturę dla naszej bazy, skracając czas i koszty budowy. Tunele mogą być modyfikowane i wyposażane zgodnie z naszymi potrzebami, przy minimalnych wykopach.
Zbudowanie naszej bazy księżycowej w tubie lawowej zapewnia naturalną osłonę przed promieniowaniem, stabilne temperatury, ochronę przed uderzeniami mikrometeoroidów i istniejącą wcześniej strukturę, co czyni ją idealną lokalizacją dla schronienia i ochrony naszej załogi na Księżycu. Ponieważ wahania temperatury są tylko niewielkim problemem ze względu na rurę lawową, a utrzymanie stabilnej komunikacji z Ziemią jest ważne, baza znajduje się w centralnej lokalizacji po dziennej stronie Księżyca.
Aby zapewnić dostawy wody do naszej bazy, wykorzystamy regolit księżycowy, przypominającą piasek, sproszkowaną skałę, która pokrywa powierzchnię Księżyca. Pył ten jest nie tylko źródłem wodoru, ale także jest bogaty w O2 z zawartością tlenu na poziomie 50% całkowitej masy. Regolit zostanie podgrzany do ponad 1000 stopni Celsjusza za pomocą elektrowni słonecznej, co spowoduje jego przekształcenie w gaz. W ten sposób tlen i wodór mogą być ekstrahowane w procesie zwanym "elektrolizą stopionej soli". Z pomocą ogniw paliwowych, substancje te mogą być później przekształcone w bieżącą wodę.
Aby zapewnić żywność w bazie księżycowej, zainstalowano systemy hydroponiczne, w których rośliny samodzielnie uzyskują wymaganą wodę i składniki odżywcze poprzez rozszerzone gliniane kulki, a zatem nie wymagają gleby. Rośliny obejmują fasolę, kukurydzę i ziemniaki, które zapewniają podaż węglowodanów, a także groszek, pomidory, sałatę, zboża i rzodkiewki, które są dobrym źródłem witamin.
Korzystając z Systemu Kontroli i Podtrzymywania Życia (ECLSS), systemu regeneracyjnego sprzętu podtrzymującego życie, załoga bazy księżycowej ma zapewnione czyste powietrze. System generowania tlenu składa się głównie z zespołu generowania tlenu i modułu zasilania. Usuwanie dwutlenku węgla z powietrza odbywa się poprzez proces absorpcji przy użyciu sorbentu wodorotlenku litu (LiOH).
Aby być całkowicie niezależnym pod względem energii elektrycznej, nasz zespół zaplanował wykorzystanie reaktorów MMR (mikro reaktorów modułowych). Te kompaktowe reaktory mogą być łatwo transportowane na Księżyc i nie wymagają dalszego montażu, co oznacza, że mogą natychmiast rozpocząć produkcję energii.
Aby poradzić sobie z odpadami wytwarzanymi przez astronautów, nasza baza księżycowa wdroży różne metody. Kompostowanie będzie stosowane do odpadów żywnościowych, co obejmuje rozkład materii organicznej na glebę bogatą w składniki odżywcze. Mocz i kał będą przetwarzane za pomocą systemów filtracji, które mogą oddzielać ciała stałe od cieczy i usuwać zanieczyszczenia. Ciecze będą oczyszczane w celu produkcji czystej wody, podczas gdy ciała stałe będą przetwarzane oddzielnie w celu produkcji nawozu lub przechowywania na Księżycu.
Odpady nieorganiczne, takie jak materiały opakowaniowe, będą gromadzone i przechowywane w wyznaczonym obszarze na Księżycu. Zarządzanie odpadami będzie kluczowym aspektem utrzymania zrównoważonej bazy księżycowej, a wszystkie materiały odpadowe będą dokładnie śledzone i monitorowane, aby zapewnić bezpieczną i skuteczną utylizację. Wdrażając te metody, nasza baza księżycowa może znacznie zmniejszyć ilość odpadów generowanych przez astronautów i zminimalizować wpływ na środowisko na Księżycu.
Aby zapewnić komunikację między bazą księżycową a Ziemią, potrzebne są anteny w Australii, Hiszpanii i USA, dzięki którym połączenie z Deep Space Network jest zawsze zapewnione, pomimo obrotu Ziemi. DSN to globalna sieć stacji głębokiego kosmosu, która jest wykorzystywana do komunikacji głównie z międzyplanetarnymi sondami kosmicznymi i satelitami, a także do radiowych i radarowych badań astronomicznych.
DSN jest częścią większej sieci i wykorzystuje możliwości naziemnej sieci komunikacyjnej zapewnianej przez NASA Integrated Services Network. NISN umożliwia wymianę danych z dużą prędkością z dwiema innymi sieciami, Space Network, która wykorzystuje geostacjonarne satelity przekaźnikowe jako odbiorniki, które przesyłają swoje dane do stacji naziemnych, oraz Near Earth Network, która wykorzystuje wiele małych i średnich anten do komunikacji z misjami podczas fazy startu na niskich orbitach okołoziemskich i z satelitami na niskich orbitach okołoziemskich.
Mikrograwitacja Księżyca może symulować osteoporozę i pozwolić na lepsze badania poprzez badania ultrasonograficzne, badania moczu i krwi. Można również dokładniej zbadać wpływ niskiej grawitacji na mózg, ponieważ badanie wykazało, że rozkład wody w mózgu zmienia się trwale po podróży kosmicznej. Można by również zbadać czynniki wpływające na te zmiany i sposoby ich ograniczenia.
Brak atmosfery na Księżycu czyni go idealnym miejscem do obserwacji astronomicznych. Teleskopy na Księżycu mogą rejestrować obrazy gwiazd i galaktyk z niezrównaną wyrazistością, bez zniekształceń powodowanych przez ziemską atmosferę. Jednym z możliwych eksperymentów jest ustawienie teleskopu na powierzchni Księżyca w celu badania różnych zjawisk astronomicznych, takich jak poszukiwanie egzoplanet lub badanie formacji gwiazd. Byłoby to możliwe tylko wtedy, gdyby teleskopy znajdowały się po ciemnej stronie Księżyca i gdyby istniały sieci satelitarne.
Innym eksperymentem byłoby obserwowanie promieniowania kosmicznego. Powierzchnia Księżyca jest optymalnym miejscem do pomiaru promieniowania kosmicznego, ponieważ dociera ono tam niezmienione, w przeciwieństwie do Ziemi, gdzie promieniowanie kosmiczne jest pochłaniane przez atmosferę i przekształcane w cząstki, które mogą zakłócać pomiary.
Co więcej, Księżyc jest wyjątkową lokalizacją dla eksperymentów geologicznych, ponieważ brak na nim erozji lub aktywności tektonicznej, takiej jak na Ziemi. Możliwym eksperymentem na Księżycu byłoby przeprowadzenie badań powierzchniowych poprzez zbieranie i analizowanie próbek. Te próbki skał mogą również pomóc w rekonstrukcji historii geologicznej Księżyca, dostarczając wskazówek na temat przeszłych procesów geologicznych na jego powierzchni.
Wreszcie, możemy przeprowadzić eksperymenty nad nowymi technologiami robotyki, opracowując roboty, które mogą pomóc w budowie bazy, konserwacji i badaniach naukowych na powierzchni Księżyca. Niska grawitacja, ekstremalne temperatury i nierówny teren środowiska księżycowego stanowią wyjątkowe wyzwania, którym należy sprostać podczas projektowania tych systemów robotycznych.
Wykształcenie: Nasi astronauci muszą posiadać tytuł magistra fizyki, biologii lub chemii. Ponadto, powinni oni również posiadać stopień naukowy w dziedzinie inżynierii lotniczej i kosmicznej, zazwyczaj astronauci kończą te studia z tytułem doktora. Ponadto ważne jest, aby członkowie naszej załogi mieli doświadczenie w górnictwie i budownictwie, aby mogli zbudować i prowadzić bazę. Ponieważ będziemy pracować z najnowocześniejszą technologią, obowiązkowe jest, aby nasi astronauci posiadali wystarczającą wiedzę z zakresu fizyki jądrowej, chemii i fizyki materiałów, aby utrzymać działanie tych systemów.
Szkolenie: Wymagania w ESA są podobne do tych w NASA - trzyletnie szkolenie jest podzielone na szkolenie podstawowe, szkolenie zaawansowane i szkolenie specyficzne dla misji. Przekazywana wiedza podstawowa obejmuje wszystkie obszary nauk przyrodniczych, inżynieryjnych i informatycznych, dzięki czemu studenci astronautyki, którzy pochodzą z różnych dziedzin zawodowych, mają taką samą wiedzę naukową. Dodatkowo, w porozumieniu z partnerami ISS, dodana zostanie specyficzna wiedza o kosmosie i ISS, umiejętności ludzkie i szkolenie językowe.
Następnie odbywa się trening przetrwania astronautów, podczas którego astronauci muszą przetrwać w nieznanym miejscu przez trzy dni z niewielką ilością jedzenia i tylko jednym przewodnikiem, który mówi w ich języku.
Istnieje również trening izolacji, podczas którego szkolone są umiejętności astronautów w zakresie konserwacji. Podczas szkolenia symulowane są awarie, usterki i sygnały usterek, które następnie muszą zostać naprawione przez uczestników szkolenia.
Aby zmniejszyć możliwość konfliktów między członkami załogi, bardzo ważne jest również, aby nasi astronauci przeszli intensywny trening społeczny, podczas którego ćwiczone są ich umiejętności współpracy w małym środowisku.
Starship SN15
Statek kosmiczny SN15 firmy SpaceX odegra kluczową rolę w naszym systemie transportu między bazą księżycową a Ziemią ze względu na jego charakter wielokrotnego użytku, który zmniejsza koszty startu i konserwacji między lotami. Statek kosmiczny może być również tankowany przy użyciu zasobów z powierzchni Księżyca, takich jak lód wodny, który może być przetwarzany na paliwo rakietowe.
Łazik księżycowy
Nasz łazik księżycowy to zaawansowany pojazd eksploracyjny przeznaczony do badań naukowych na powierzchni Księżyca. Dzięki sześciu niezależnym oponom bez powietrza może poruszać się po trudnym terenie, a śluza powietrzna zmniejsza utratę tlenu podczas wchodzenia i wychodzenia, co pozwala na dłuższe podróże w trudnym środowisku księżycowym.
ATV
Nasz pojazd terenowy (ATV) to wytrzymały i wszechstronny pojazd jednoosobowy przeznaczony do transportu na powierzchni Księżyca. Każdy z sześciu pojazdów ATV ma cztery niezależne, bezpowietrzne opony i niewielki bagażnik zamontowany z tyłu, służący do przewożenia przyrządów i sprzętu naukowego.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 