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.
II miejsce - Państwa członkowskie ESA
Lycée Bartholdi Colmar-Grand Est Francja 18, 17 6 / 2 Angielski
Oprogramowanie do projektowania 3D: Blender
Stephen Hawkings powiedział: "Ograniczenie naszej uwagi do spraw ziemskich byłoby ograniczeniem ludzkiego ducha".
Mając na uwadze ten cytat, stworzyliśmy nowy dom ludzkości, Hestię. Hestia składa się z wielu sześciobocznych modułów księżycowych, które zapewniają najwięcej korzyści ze wszystkich możliwych form. Każdy z nich jest samowystarczalny i połączony z innymi dzięki śluzom powietrznym regulującym ciśnienie i zapobiegającym rozprzestrzenianiu się nieszczęść. Hestia powstała z chęci stworzenia zoptymalizowanej bazy.
Po pierwsze, istnieje obszar poświęcony codziennemu życiu astronautów z dużym modułem, zwanym "modułem głównym", który składa się z kuchni, skafandrów kosmicznych i środków komunikacji z Ziemią. Następnie kolejny obszar przeznaczony do pracy, składający się z modułów do uprawy, przechowywania, laboratorium.
Dobre samopoczucie astronautów jest ważne, dlatego pomyśleliśmy o module relaksacyjnym z sufitem wykonanym ze szkła, otwierającym się na przestrzeń kosmiczną. Jeśli astronauci czują się skrępowani, ten moduł księżycowy jest sposobem na ukojenie i podziwianie ogromu naszego świata.
Wreszcie, na zewnątrz bazy znajdą się małe zbiorniki zarezerwowane do elektrolizy wody i regolitu księżycowego oraz produkcji energii elektrycznej dzięki panelom słonecznym.
Hestia jest więc bezpieczną, optymalną i przyjemną bazą.
Nasza misja ma dwa cele. Pierwszym z nich jest zbadanie, czy ludzkość może żyć, dostosowywać się i ewoluować na innym ciele niebieskim niż Ziemia.
Misja Hécate I będzie wdrożeniem i uruchomieniem Hestii, podczas gdy Hécate II polega na przybyciu astronautów. Ta ostatnia pozwoli nam odkryć i zbadać Księżyc, aby dobrze poznać jego cechy i zdobyć satelitę błękitnej planety. Oto nasz drugi cel.
W ten sposób poznanie Księżyca sprawia, że stajemy się bardziej świadomi innych ciał niebieskich i umożliwia postęp w naukach o wszechświecie.
Co więcej, Hestia jest pierwszym krokiem ku większym perspektywom. Rzeczywiście, po Hestii będziemy mogli stworzyć inne bazy o różnych celach, takie jak montaż rakiet kosmicznych, które nie mogłyby odlecieć z Ziemi i wystrzelić je z Księżyca. W ten sposób nasz satelita posłuży do budowy rakiet kosmicznych, które dotrą do odległych miejsc.
Zdecydowaliśmy się zbudować naszą bazę na grzbietach krateru Shackleton, znajdującego się w pobliżu bieguna południowego Księżyca. To miejsce jest idealne do realizacji naszego projektu.
Ten ma zauważalne zalety, takie jak słaba amplituda termiczna i duża ilość światła słonecznego. To ostatnie zapewnia bazie zadowalającą moc elektryczną.
Co więcej, obecność wody w dużych ilościach (w postaci lodu) jest idealna do zaspokojenia potrzeb bazy, a także do wydobycia wodoru, który jest niezwykle ważny do produkcji materiałów łatwopalnych.
Warto zauważyć, że wokół krateru Shackleton znajduje się wiele materiałów, które najprawdopodobniej można wydobyć, takich jak regolit.
Wreszcie, bliskość krateru z basenem bieguna południowego - Aitken, oferuje astronautom możliwości prowadzenia badań dzięki niezwykłym cechom tego miejsca.
Pierwsza misja, zatytułowana Hécate I, wyśle na Księżyc sprzęt niezbędny do budowy bazy. Nasza baza zostanie zbudowana, zaczynając od najważniejszych i najważniejszych części, dzięki robotycznym łazikom zdolnym do przenoszenia ciężkich ładunków.
Baza zostanie podzielona na wiele przestrzeni za pomocą śluz powietrznych i będzie zorganizowana jako moduły księżycowe. W ten sposób możliwe będzie stopniowe tworzenie modułu głównego, a także części niezbędnych do utrzymania życia na pokładzie. Reszta zostanie umieszczona później, w następstwie ustanowienia astronautów podczas Hécate II.
Chcieliśmy mieć kształt, który zapewnia dobrą organizację dostępnej przestrzeni i jest łatwy do złożenia. W rezultacie wybraliśmy sześciokąt, formę, która spełnia wszystkie wymagania.
Ponadto, aby obniżyć koszty i ogólną wagę naszych modułów, będą one wykonane z bardzo wytrzymałego wielowarstwowego poliestru Vectran. Po wylądowaniu rakiet kosmicznych jedyną potrzebną czynnością będzie nadmuchanie modułów ozonem, który wkrótce zostanie zastąpiony wodą pochodzącą z księżycowych lodowców. Podłoga modułów będzie składać się z tytanowych płyt.
Wreszcie, baza zostanie pokryta warstwą regolitu wykopanego z gruntu Księżyca przez przenośnego robota.
Baza została zaprojektowana w celu ochrony astronautów i umożliwienia im ewolucji w idealnych warunkach.
Środowisko księżycowe jest nieprzyjazne, więc wielowarstwowy poliester, z którego wykonane są nasze moduły, odpowiada na te ograniczenia. Stanowi on skuteczną ochronę przed kosmicznymi śmieciami ze względu na swoją odporność, pięciokrotnie większą niż stal i dziesięciokrotnie większą niż aluminium.
Co więcej, ze względu na nadmuchiwane właściwości podstawy, warstwy zewnętrzne i wewnętrzne są oddzielone gazem, ozonem, który pochłania znaczną część promieniowania słonecznego UV. Następnie przestrzeń ta będzie stopniowo wypełniana wodą, która jest lepszym izolatorem słonecznym niż ozon i która zapewnia zadowalającą hermetyczność.
Dodatkowo wokół naszej bazy zostanie umieszczona kolejna ochrona: regolit. Regolit będzie działał jak tarcza łagodząca promieniowanie słoneczne.
Aby zapobiec infekcjom i gromadzeniu się kurzu w bazie, pomieszczenia do sterylizacji zostaną zbudowane przed każdym wejściem i pomiędzy modułami używanymi do uprawy. Co więcej, w przypadku wycieku lub awarii, nie będzie to miało wpływu na wszystkie moduły, ponieważ każdy z nich będzie niezależny od pozostałych. Ryzyko rozprzestrzeniania się zagrożenia zostało wyeliminowane. Każdy moduł jest przedzielony komorą dekompresyjną.
Wreszcie, moduły, w których może dojść do incydentów, na przykład laboratoria lub centrum elektryczne, zostały odłożone na bok, aby w przypadku wystąpienia incydentu nie wpłynęło to na główny moduł.
Dostęp do zasobów zaspokajających ludzkie potrzeby jest główną stawką sukcesu Hestii.
Najpierw z Ziemi zostaną przywiezione produkty żywnościowe, a po zainstalowaniu i uruchomieniu Hécate II wszystkie warzywa będą uprawiane na miejscu. Baza będzie posiadała tylko produkty, które są łatwe w uprawie, gdzie przestrzeń i czas są ograniczone. Musieliśmy pomyśleć o ilości, którą można wyprodukować, a także o wymaganiach dotyczących wody i nawozów. Niektóre warzywa wymagają niewielkiej ilości wody i nawozów (ziemniaki, soczewica, czerwone buraki, zielona fasola, szpinak i czerwone owoce). W celu naśladowania pór roku, lampy UV będą umieszczane przy każdej nałożonej uprawie, optymalizując w ten sposób ograniczoną przestrzeń bazy księżycowej. Prawdopodobnie planowana jest również hodowla ryb. Astronauci będą mieli dostęp do wody dzięki lodowi obecnemu na księżycowym gruncie.
Łazik będzie podgrzewał brudny lód, wcześniej wywiercony, za pomocą paneli słonecznych, aż do jego stopienia. Niezależnie od tego, czy woda jest używana w prysznicach, maszynach czy wytwarzana przez pot astronautów, będzie poddawana recyklingowi dzięki filtracji, aż stanie się ponownie w pełni użyteczna. Będzie ona przechowywana w specjalnie zaprojektowanych do tego celu modułach.
Powietrze i elektryczność są równie istotne dla sprawnego działania misji - i przetrwania astronautów - w dłuższej perspektywie. Po raz kolejny wykorzystywana jest woda. Rzeczywiście, energia elektryczna, podobnie jak powietrze, będzie wytwarzana przez małe zbiorniki, w których zachodzi elektroliza wody i na których będą wyświetlane panele słoneczne.
Kolejna maszyna będzie wytwarzać energię elektryczną i powietrze przepływające przez bazę. Podczas gdy energia elektryczna jest przechowywana w module, powietrze przepływa przez bazę, a następnie jest poddawane recyklingowi w celu ponownego wykorzystania.
Kolejnym ważnym elementem dobrego postępowania w ramach misji jest ponowne wykorzystanie odpadów w maksymalnym stopniu, aby zapewnić większą niezależność wobec Błękitnej Planety. W związku z tym konieczne jest poddawanie recyklingowi moczu i kału, aby zapewnić zrównoważony rozwój Hestii.
Mocz zostanie oczyszczony przez filtrowanie w celu ponownego spożycia. Woda jest niezbędna dla astronautów, a bardziej ogólnie, jest cennym zasobem dla ludzi. Możliwość produkowania jej w ten sposób jest dużym atutem.
Jeśli chodzi o odchody, będą one wykorzystywane jako nawóz do wzrostu plantacji w bazie. Rzeczywiście, odchody, pod egidą rozsądnego wykorzystania i dodane do innych naturalnych nawozów, są zadowalającym sposobem na wyprodukowanie dużej ilości nawozu na Księżycu.
Metody te zapewniają astronautom prawdziwą autonomię.
W kraterze Shackleton niemożliwe jest utrzymywanie bezpośredniego kontaktu z Ziemią, nawet przy użyciu anten satelitarnych.
Rzeczywiście, ze względu na obrót Księżyca wokół Ziemi, krater Shackleton nie jest często widoczny i pozostaje ukryty przez większość czasu. Aby temu zaradzić, należy umieścić geostacjonarnego satelitę przekaźnikowego w miejscu, w którym znajduje się krater Shackleton, zorientowanego pod kątem 30° do Ziemi w stosunku do krateru, który przekazywałby dane komunikacyjne Hestii do satelitów TDRS (Tracking and Data Relay Satellites). W ten sposób Hestia utrzyma prawie ciągłą komunikację z Ziemią (mogą wystąpić nieliczne przerwy, gdy komunikacja zostanie przełączona na innego satelitę TDRS).
W przypadku innych baz księżycowych w promieniu 100 km od Hestii można korzystać z krótkofalówek. W przypadku odległości większych niż 100 km będziemy mogli umieścić anteny satelitarne w każdej bazie i komunikować się za pośrednictwem systemu satelitarnego.
Eksperymenty przeprowadzone podczas misji Hecate II będą obejmować następujące elementy;
- Badanie zachowania roślin: porównanie szybkości i jakości wzrostu z tymi mierzonymi na Ziemi, badanie wpływu niskiej grawitacji na kiełkowanie i plony, obserwacja wzrostu w podłożu złożonym z gleby księżycowej: czy potrzeby odżywcze roślin są zaspokajane?
- Badanie składu gleby księżycowej: poszukiwanie ewentualnych metali ciężkich lub minerałów stanowiących zagrożenie dla zdrowia astronautów, w szczególności w przypadku spożycia roślin uprawianych na podłożu zawierającym glebę księżycową.
- Badanie wewnętrznej struktury Księżyca (natura i gęstość materiałów) dzięki propagacji fal sejsmicznych, w celu znalezienia zasobów nadających się do eksploatacji.
- Eksploracja otoczenia bazy w celu zmapowania obszarów lodu nadających się do eksploatacji.
- Badanie zachowania organizmów jednokomórkowych:
¤ Physarum polycephalum: porównanie wyników z tymi uzyskanymi na Ziemi i na ISS.
Drożdże piekarskie (Saccharomyces cerevisiae): wpływ niskiej grawitacji na proces produkcji chleba.
- Codzienna analiza snu załogi: zegar biologiczny, jakość snu, reakcja na zmianę cyklu dzień-noc.
- Badanie wpływu niskiej grawitacji na funkcjonowanie ludzkiego ciała: aktywność mózgu i serca, krążenie krwi, zachowanie mięśni, wydolność oddechowa, trawienie, tranzyt jelitowy, aktywność nerek, mikrobiota.
- Badanie cyklu życiowego mącznika żółtego (Tenebrio molitor): stadium larwalne (mącznik) jest źródłem białka dla astronautów.
- Projekty badawcze umożliwiające uczniom na Ziemi przeprowadzanie prostych eksperymentów w celu porównania ich wyników z wynikami uzyskanymi na Księżycu.
Podczas misji na Księżycu kluczowe znaczenie ma umiejętność przystosowania się do nowego, wrogiego i nieprzewidywalnego środowiska oraz umiejętność prawidłowego reagowania na wszelkie nieoczekiwane sytuacje. Dlatego też załoga misji Hécate musi przejść długi i rygorystyczny program szkoleniowy. Program ten składa się z kursów doskonalących znajomość języka angielskiego i rosyjskiego, speleologii, treningu przetrwania i długich okresów symulowanego pobytu na Księżycu.
Nauka języka angielskiego i rosyjskiego umożliwia załodze łatwiejszą komunikację.
Jeśli chodzi o kursy speleologii, wydaje się ważne, aby wiedzieć, jak ewoluować w jaskiniach lub tunelach, aby ułatwić podziemne eksploracje Księżyca, gdzie astronauci z powodzeniem zakończą swoje badania.
Poza tym, niezbędne jest, aby wiedzieli, jak żyć samodzielnie przez długi czas, ze względu na fakt, że niemożliwe jest szybkie udzielenie pomocy astronautom, gdy znajdą się na Księżycu (znajdującym się ponad 380 000 km od Ziemi). Dlatego też czterech członków misji będzie musiało przejść okresy symulowanego życia w bazie, gdzie ich księżycowy styl życia zostanie odtworzony na Ziemi. W ten sposób załoga przyzwyczai się do sprzętu używanego w ich przyszłej bazie, do ich przyszłego skafandra i nauczy się żyć razem przez dłuższy czas.
Szkolenia te nie odbędą się w Utah lub Izraelu, jak w przypadku przygotowań do życia na Marsie, ale na Antarktydzie, gdzie zimny, odizolowany i skalisty klimat pustynny jest podobny do Księżyca. Ponadto stromy, skalisty, zamarznięty teren jest również dobrym sposobem na przetestowanie pojazdów, z których astronauci będą korzystać na Księżycu.
Aby wysłać cały sprzęt niezbędny do stworzenia bazy na Księżycu oraz załogę, zaplanowaliśmy wysłanie dwóch różnych rakiet (Hécate I i II). Pierwsza z nich zabierze sprzęt do budowy bazy, a także różne łaziki, a druga załogę.
W momencie ich przybycia, łaziki wysłane przez pierwszą rakietę będą miały już zmontowane absolutne minimum. Niektóre z tych łazików będą musiały pokryć bazę regolitem, naturalną ochroną przed promieniowaniem kosmicznym.
Inne łaziki zostaną wykorzystane do odzyskania lodu z księżycowego gruntu, który następnie zostanie stopiony i przetransportowany do bazy.
Wreszcie, dwie osoby w tym samym łaziku będą badać Księżyc, najpierw przez kilka godzin ze względu na trudności z jazdą po księżycowym gruncie.
Dopiero po ugruntowaniu pozycji będziemy w stanie dotrzeć dalej i na dłuższe dystanse.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 