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.
INS VILADECAVALLS Terrassa-BARCELONA Hiszpania 17 3 / 0 Angielski
Oprogramowanie do projektowania 3D: Fusion 360
https://sites.google.com/iesviladecavalls.cat/tellus-mooncamp-challenge-2223/
Obóz zaczyna się od pierwszego wejścia, które prowadzi do korytarza, gdzie można odtruć się ze szkodliwych cząstek obecnych na księżycu. Dalej znajduje się pomieszczenie ze skafandrami, a następnie kolejny korytarz prowadzący do głównego pomieszczenia. Główny moduł pomieszczenia ma hermetyczne drzwi zapewniające bezpieczeństwo i jest sześciokątny na zewnątrz, ale nieco okrągły wewnątrz, aby poprawić stężenie tlenu i ciśnienie. Wybraliśmy sześciokątny kształt, ponieważ maksymalizuje on wykorzystanie przestrzeni.
Każdy bok sześciokąta prowadzi do innego pomieszczenia z dodatkowymi drzwiami zapewniającymi bezpieczeństwo tlenowe: moduł laboratoryjny, moduł szklarni, moduł komunikacyjny, moduł mieszkalny (obejmujący sypialnię, łazienkę, jadalnię i kuchnię) oraz moduł warsztatu budowlanego, który obejmuje obszar odkażania pojazdów.
Na zewnątrz zbudowaliśmy antenę do komunikacji i zainstalowaliśmy panele słoneczne. Znajdziesz tam również pojazdy księżycowe i statek kosmiczny, którego używaliśmy do podróży z Ziemi na Księżyc.
Nasza misja ma na celu ustanowienie bazy prekursorskiej, która może pomieścić do ośmiu osób na potrzeby przyszłych misji księżycowych. Jednocześnie baza ułatwi badania nad składem gleby księżycowej, w tym potencjalną obecnością zamarzniętej wody i minerałów, a także umożliwi przeprowadzanie różnych eksperymentów naukowych w unikalnym środowisku niskiej grawitacji Księżyca (którego grawitacja powierzchniowa wynosi 1,62 m/s² w porównaniu do grawitacji powierzchniowej Ziemi wynoszącej 9,81 m/s²). Badania te pogłębią naszą wiedzę na temat materiałów, technologii i systemów biologicznych w środowisku księżycowym, informując o przyszłych wysiłkach związanych z eksploracją i osadnictwem. Cele naukowe są zbieżne z szerszymi celami eksploracji Księżyca, w tym z pogłębieniem naszej wiedzy na temat jego pochodzenia, geologii i potencjału do wspierania ludzkiej eksploracji i osadnictwa.
Proponowane przez nas miejsce na obóz księżycowy to Morze Spokoju ze względu na duży, płaski teren, który zapewnia odpowiedni obszar do lądowania statku kosmicznego i budowy bazy. Ustaliliśmy, że miejsce to oferuje najlepsze połączenie dostępności, potencjału naukowego i bezpieczeństwa operacyjnego.
Jednym z kluczowych czynników branych pod uwagę były poziomy promieniowania, ponieważ promieniowanie może się znacznie różnić w zależności od lokalizacji: poziomy promieniowania w Morzu Spokoju są uważane za stosunkowo niskie w porównaniu z innymi obszarami na Księżycu, co czyni je bezpiecznym miejscem dla naszej misji.
Wybór idealnej lokalizacji zależy jednak również od celów misji. Na przykład, jeśli celem byłoby poszukiwanie zamarzniętej wody na Księżycu, krater Nobile lub Clavius, położony w południowych regionach polarnych, mógłby być bardziej odpowiedni.
Baza księżycowa składa się z pięciu modułów: modułu mieszkalnego, w którym astronauci mogą odpoczywać w czasie wolnym, pomieszczenia ze skafandrami oraz kilku rur łączących poszczególne moduły. Moduły zostaną zbudowane na Ziemi i przetransportowane na Księżyc za pomocą statku kosmicznego Starship firmy SpaceX. Po dotarciu na powierzchnię, łazik przetransportuje moduły do wyznaczonego miejsca na bazę. Po skonstruowaniu moduły zostaną pokryte materiałem księżycowym, aby chronić je przed śmieciami kosmicznymi i niskimi temperaturami.
Należy zauważyć, że środowisko Księżyca znacznie różni się od ziemskiego, z surowymi temperaturami, które mogą wahać się od -173°C (-280°F) do 127°C (261°F), w zależności od lokalizacji. Ponadto na Księżycu nie ma atmosfery chroniącej przed promieniowaniem, co stanowi zagrożenie dla astronautów. Dlatego materiały użyte do budowy bazy księżycowej muszą być starannie dobrane, aby zapewnić, że wytrzymają ekstremalne warunki panujące na Księżycu i ochronią astronautów przed obrażeniami.
Aby upewnić się, że baza jest odpowiednia dla trudnego środowiska księżycowego, zostanie ona zbudowana z lekkich materiałów, takich jak aluminium na ściany, z izolacją termiczną umieszczoną między ścianami, aby zapobiec utracie ciepła. Drzwi modułu szklarniowego i niektóre drzwi zostaną wykonane z metakrylanu, materiału, który jest lekki i wystarczająco trwały, aby wytrzymać trudne warunki księżycowe.
Nasza baza księżycowa została zaprojektowana tak, aby zapewnić kompleksową ochronę astronautom, którzy ją zamieszkują w wysoce wrogim środowisku. Na Księżycu nie ma atmosfery ani ochrony przed promieniowaniem kosmicznym i słonecznym, więc baza będzie musiała zapewnić ochronę przed tymi zagrożeniami. W tym celu większość struktury bazy została zbudowana z materiałów księżycowych, dzięki czemu jest bardziej odporna i tańsza w budowie. Dodatkowo baza posiada zaawansowany system hermetycznych drzwi, które zamykają się automatycznie w przypadku wycieku powietrza lub w sytuacji awaryjnej.
Aby chronić astronautów przed niskimi temperaturami panującymi na Księżycu, baza zostanie wyposażona w szereg materiałów termoizolacyjnych w ścianach i zewnętrznej powłoce. Materiały te pomogą utrzymać ciepło wewnątrz bazy i zapobiegną przedostawaniu się księżycowego zimna. Baza będzie również wyposażona w zaawansowane systemy ogrzewania i chłodzenia, aby utrzymać komfortową temperaturę dla astronautów.
Co więcej, baza zostanie zaprojektowana tak, aby zmaksymalizować wykorzystanie energii słonecznej, która jest obfitym i darmowym źródłem energii na Księżycu. Panele słoneczne zostaną zainstalowane na zewnątrz bazy, co zapewni energię niezbędną do jej funkcjonowania i zasilania sprzętu astronautów. Baza będzie również wyposażona w systemy recyklingu wody i powietrza, aby zapewnić trwałość życia na Księżycu.
Podsumowując, nasza baza księżycowa jest solidną i odporną strukturą, zaprojektowaną w celu zapewnienia pełnej ochrony astronautom, którzy ją zamieszkują w trudnym i wrogim środowisku.
Woda jest jedną z najważniejszych rzeczy do przetrwania, dlatego na Księżycu będzie jej mało. Aby uzyskać wodę, nasza baza będzie filtrować mocz wytwarzany przez astronautów, a woda ta może być wykorzystywana do picia i upraw. Możemy również pozyskiwać wodę z zamarzniętego lodu, który można znaleźć w niektórych kraterach Księżyca. Jednak przed ustaleniem, czy jest ona bezpieczna do spożycia, zostanie przeprowadzonych kilka eksperymentów, aby upewnić się, że konsumpcja jest możliwa po przefiltrowaniu.
Aby móc przetrwać, astronauci potrzebują żywności, która będzie dostarczana przez ESA przez kilka miesięcy, ale po tym czasie astronauci będą musieli zdobywać żywność w inny sposób. W tym celu nasza baza księżycowa będzie miała obszar uprawny (moduł szklarniowy), w którym będą uprawiane różne warzywa i owoce, takie jak ziemniaki, marchew, pomidory i kukurydza.
Powietrze jest bez wątpienia najważniejszym zasobem. Dlatego nasza baza, oprócz możliwości filtrowania wody, będzie w stanie filtrować CO2 wytwarzany przez astronautów i przekształcać go w O2 dzięki mikroalgom, które jednocześnie mogą generować niewielką ilość tlenu.
Aby generować energię i sprawić, by wszystkie urządzenia elektroniczne działały w bazie, wykorzystamy energię słoneczną do generowania energii elektrycznej za pomocą paneli słonecznych rozmieszczonych wokół bazy. Energia ta będzie przechowywana w akumulatorach na wypadek awarii niektórych paneli słonecznych lub podczas długich nocy.
Nasz obóz księżycowy poddaje recyklingowi wszystko, co zostało wyprodukowane przez astronautów, aby zminimalizować wpływ na środowisko na Księżycu i zapewnić trwałość życia w bazie.
Odpady z tworzyw sztucznych zostaną wykorzystane do produkcji filamentu do druku 3D oraz do produkcji narzędzi i części zamiennych w bazie.
Resztki żywności i odpadów zostaną wykorzystane do produkcji kompostu, który posłuży do uprawy roślin. Zmniejszy to potrzebę wysyłania dużych ilości żywności i produktów rolnych z Ziemi.
Mocz wytwarzany przez astronautów będzie filtrowany, przekształcany w wodę pitną i przechowywany w zbiornikach do konsumpcji osobistej i uprawy. Ponadto odpady płynne są również przetwarzane w celu uzyskania czystej i bezpiecznej wody.
Oprócz tych systemów, baza księżycowa posiada również obiekt do przetwarzania i przechowywania niebezpiecznych odpadów, takich jak zużyte baterie i inne toksyczne materiały.
Przygotowując się do naszej nadchodzącej misji w obozie księżycowym, jednym z największych wyzwań, przed którymi staniemy, jest utrzymanie komunikacji z Ziemią i innymi bazami księżycowymi ze względu na dużą odległość. Aby sprostać temu wyzwaniu, zidentyfikowaliśmy możliwe rozwiązanie dla utrzymania komunikacji: utworzenie stacji nadawczej (z anteną) w obozie księżycowym, aby wysyłać i odbierać sygnały radiowe do i z Ziemi oraz innych baz księżycowych.
Ważne jest, aby wziąć pod uwagę opóźnienie czasowe w komunikacji ze względu na dużą odległość i odpowiednio zaplanować, aby zminimalizować jego wpływ na działanie bazy księżycowej. Powinniśmy również rozważyć redundancję w naszych systemach komunikacyjnych, aby zapewnić ciągłe i niezawodne połączenie.
W naszym obozie księżycowym badania koncentrowałyby się na różnych tematach naukowych, w tym geologii księżycowej, środowisku niskiej grawitacji, biologii, technologii i robotyce. Niektóre przykłady eksperymentów, które moglibyśmy przeprowadzić to:
Geologia Księżyca: Badalibyśmy cechy geologiczne Księżyca, takie jak struktura jego wnętrza, skład gleby i obecność cennych minerałów. Moglibyśmy również analizować skały i gleby, które przywieziemy z Księżyca, aby lepiej zrozumieć jego historię geologiczną.
Środowisko o niskiej grawitacji: Zbadamy, jak środowisko niskiej grawitacji Księżyca wpływa na żywe istoty, w tym ludzi. Moglibyśmy na przykład zbadać, jak niska grawitacja wpływa na mięśnie i układ sercowo-naczyniowy.
Biologia: Zbadalibyśmy, czy na Księżycu istnieje życie lub czy istnieją warunki, które pozwoliłyby na jego istnienie. Moglibyśmy również zbadać, w jaki sposób rośliny i zwierzęta przystosowują się do środowiska księżycowego.
Technologia: Opracowalibyśmy nowe technologie, które pomogłyby nam żyć i pracować na Księżycu, takie jak systemy zaopatrzenia w powietrze i wodę, systemy komunikacyjne i pojazdy do eksploracji powierzchni Księżyca.
Robotyka: Używalibyśmy robotów do wykonywania niebezpiecznych zadań, takich jak eksploracja kraterów i zbieranie próbek. Moglibyśmy również używać robotów do przeprowadzania eksperymentów w trudno dostępnych dla ludzi obszarach.
Astronomia: Obserwowalibyśmy kosmos z Księżyca, gdzie brak atmosfery i słabe sztuczne światło pozwoliłyby na bardziej precyzyjne obserwacje.
Nasz program szkolenia astronautów do misji na Księżyc obejmowałby następujące elementy:
Rozległe szkolenie fizyczne i psychologiczne w celu dostosowania się do warunków życia i pracy w przestrzeni kosmicznej, w tym mikrograwitacji i narażenia na promieniowanie kosmiczne. Szczególną uwagę należy zwrócić na zdrowie psychiczne i zarządzanie stresem podczas misji.
Szkolenie w zakresie korzystania z określonego sprzętu naukowego i technicznego, takiego jak skafandry kosmiczne, pojazdy księżycowe i narzędzia do zbierania próbek. Należy również uwzględnić szkolenie w zakresie konserwacji i napraw, aby móc rozwiązywać ewentualne problemy techniczne podczas misji.
Szkolenie w zakresie nawigacji i prowadzenia pojazdów księżycowych, a także chodzenia po Księżycu i opuszczania statku kosmicznego. Należy zwrócić uwagę na szczególne cechy powierzchni Księżyca, takie jak obecność kraterów i skał, oraz na sposób obchodzenia się z pojazdem w takich warunkach.
Kurs przetrwania w przestrzeni kosmicznej, aby dowiedzieć się, jak radzić sobie w sytuacjach awaryjnych w kosmosie, takich jak utrata statku kosmicznego lub awaria krytycznego sprzętu. Szkolenie powinno również obejmować pierwszą pomoc i resuscytację krążeniowo-oddechową.
Szkolenie w zakresie nauk planetarnych i geologii w celu zrozumienia środowiska księżycowego i zaplanowania zakresu naukowego misji. Należy zwrócić uwagę na identyfikację i zbieranie próbek skał oraz ich późniejszą analizę w laboratorium.
Symulacje misji naziemnych w celu przećwiczenia zadań i procedur, które będą wykonywane podczas rzeczywistej misji, w tym komunikacji ze stacją kosmiczną i pracy zespołowej z innymi członkami załogi.
Szkolenie w zakresie komunikacji i pracy zespołowej w celu zapewnienia płynnej komunikacji i skutecznej współpracy z zespołem misji i stacją kosmiczną, a także koordynacji działań między różnymi członkami załogi.
Nasza misja księżycowa będzie wymagała 4 pojazdów: 2 łazików księżycowych do badania gleby i poszukiwania wody w innych kraterach oraz 2 pojazdów transportowych, jednego dla ludzi i jednego dla materiałów. Każdy łazik będzie miał ładowność 250 kilogramów i zasięg 150 kilometrów na Księżycu, przy maksymalnej prędkości 18 km/h. Pojazd do transportu ludzi będzie mógł pomieścić 4 astronautów, natomiast pojazd do transportu materiałów będzie miał ładowność 1,5 tony i system podnoszenia do wydajnego załadunku i rozładunku materiałów. Wszystkie pojazdy zostaną przetransportowane na Księżyc na rakiecie SpaceX Starship i będą wyposażone w wysuwany dźwig. Każdy pojazd będzie wyposażony w zaawansowaną technologię komunikacji, nawigacji i bezpieczeństwa, aby zapewnić skuteczność i bezpieczeństwo misji. Specjalnie zaprojektowaliśmy jeden z wymienionych łazików.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 