În Moon Camp Pioneers, misiunea fiecărei echipe este de a proiecta 3D o tabără lunară completă folosind un software la alegere. De asemenea, trebuie să explice cum vor folosi resursele locale, cum vor proteja astronauții de pericolele spațiului și cum vor descrie spațiile de locuit și de lucru din tabăra lunară.
IES SAN ISIDRO Madrid-MADRID Spania 16 6 / 2 Español
Software de proiectare 3D: Tinkercad
El campamento Farcamp recibe acest nume de la cuvântul "far", "lejos", și "camp", "campamento", în engleză, deoarece acesta se află la sute de mile de kilometri.
Această tabără lunară dispune de spațiu pentru 5 astronauți, 2 rovere lunare pentru deplasare și cercetare superficială, un covor cu zona de aterizare a acestuia și o excavatoare pentru obținerea apei. Datorită presiunii scăzute de pe Lună, apa se găsește doar sub formă de gheață. Acest lucru implică faptul că, în momentul extragerii apei, aceasta se transformă instantaneu în gaz, ceea ce se numește sublimare. Mașina noastră de excavare poate face față acestei situații.
În ceea ce privește producția de electricitate, Farcamp are diverse forme de utilizare, cum ar fi sistemul de protecție a sateliților lunare și zona de exerciții pentru astronauți. De asemenea, există și instalații de producție activă, cu un câmp de heliostate adaptat la suprafața lunară și un alt sistem de țevi care încălzește și acumulează căldura pe un sol de aluminiu.
În cele din urmă, am proiectat câteva sisteme de protecție pasivă, pentru problemele persistente pe care le presupune radiația solară constantă și obiectele spațiale, și altele de protecție activă, pentru torpilele solare cele mai puternice, lunamotorii și obiectele cele mai periculoase pentru supraviețuirea pe Lună.
Obiectivul principal al acestei tabere lunare este de a menține prezența umanității pe Lună cât mai mult timp posibil, cu cea mai mare autosuficiență posibilă. Pentru a obține acest lucru, am conceput diverse forme de, în primul rând, satisfacerea nevoilor de bază ale astronauților și, în al doilea rând, de construire a instalațiilor care fac viabilă viața permanentă pe satelit. Aceste nevoi fundamentale sunt: apă, hrană, aer, comunicare cu Pământul, electricitate și, desigur, securitate. Instalațiile pe care le căutăm sunt: o platformă de evacuare și aterizare, o flotă de vehicule lunare și un sistem de prevenire și protecție împotriva accidentelor.
Cele mai mari probleme pentru supraviețuirea în Luna sunt obținerea de apă, energie și materiale de construcție. Metodele de colectare a acestora sunt specificate în raportul de față, dar pentru ca acestea să fie eficiente este nevoie de un loc propice, polul sudic al satelitului. Acesta conține o mare cantitate de bazalte cu un conținut ridicat de titan, o mare cantitate de minerale cu aluminiu (feldespato plagioclasa), fier și magneziu (piroxeno și olivino) și de siliciu, acesta din urmă în cea mai mare abundență, formând 45% din cortexul lunar. În cazul în care apa de pe suprafața polului lunar, se poate găsi apă din abundență, dar numai în stare solidă (gheață) din cauza presiunii scăzute.
Cea mai mare parte a infrastructurii instalațiilor este formată din aluminiu, titan și siliciu, acestea fiind obținute de pe suprafața lunară prin intermediul unui sistem de excavare, datorită numărului mare de aceste elemente găsite pe Lună.
Aluminiul va fi utilizat la fel ca și siliciul, așa cum s-a specificat mai târziu, pentru producerea de electricitate. În formă de podea de aluminiu și panouri solare, respectiv.
În procesul de obținere a titanului, vom folosi protonii acumulați de vântul lunar în material pentru a atrage hidrogenul în care se transformă după ce se desprind. În acest fel, obținem două materii prime importante deodată.
În ceea ce privește designul taberei, am ales unul de stil iglu pentru a proteja structura și a repara impactul pe durata șederii. De asemenea, pentru a optimiza cantitatea de material necesar, toate spațiile sunt utilizate la maxim.
Luna prezintă diverse pericole, cum ar fi lunamotorii frecvenți, radiațiile solare sau impactul obiectelor lunare.
Pentru a evita marea cantitate de lunamotos, care apar chiar și la distanțe de mai puțin de 30 de kilometri de suprafață, vom recurge la unele structuri la baza tuturor clădirilor din tabără, care se mișcă împreună cu ele, evitând astfel deteriorarea structurilor și generând electricitate cu energia cinematografică produsă.
Radiațiile în Lună sunt o problemă foarte importantă, deoarece pot cauza moartea în câteva minute în cantități mari, iar în doze mai mici, dar prelungite, pot fi cauza cancerului, cataratelor etc.
Pentru a ne proteja de ea, hainele pentru astronauți sunt compuse din materiale precum Kevlar, teflón (PTFE) și Nomex pentru a rezista la lipsa de presiune externă, la accidente, pentru a reflecta radiațiile și a rezista la temperaturi extreme.
Spre deosebire de Pământ, Luna are atmosferă, astfel încât marea majoritate a obiectelor spațiale care se îndreaptă spre ea nu sunt dezintegrate. În plus, având un câmp gravitațional ușor, orice obiect care lovește Luna formează un crater și ridică o secvență de obiecte mai mici care parcurg kilometri înainte de a se opri. Aceste elemente mai mici sunt cele pe care trebuie să le evităm, deoarece pot avea o viteză mai mare de 100 m/s. Pentru aceasta, putem folosi un radar care urmărește obiectele mai mari și care poate anticipa comportamentul lor.
Împreună, se vor prevedea amenințările care pot apărea pentru ca astronauții rezidenți să ia măsuri de prevenire. Acest lucru, împreună cu sistemele pasive deja menționate, care evită problemele permanente, precum radiația slabă care este întotdeauna prezentă, oferă astronauților o securitate completă.
Apă:
Avem un prototip de taladradora care funcționează cu energie solară, dotat cu un radar capabil să detecteze gheața în crăpăturile polilor și care este capabil să se deplaseze până la aceștia obținând gazul și producând o schimbare de stare în propria mașină pentru a termina filtrarea apei obținute.
Comida:
În ceea ce privește autosuficiența bazei, producția de alimente este esențială. Pentru aceasta, vom construi un invertor din care să obținem legume precum cartofi, lechugă și cereale. Aerul necesar pentru aceste instalații utilizează același sistem ca și pentru astronauți.
Aire:
Cu ajutorul radiației solare, sistemul utilizează solul lunar pentru a electroliza apa, care ar putea fi extrasă de pe propria Lună și pentru a deshidrata gazele exhalate de astronauți, generând două produse: oxigen și hidrogen.
Dioxidul de carbon pe care îl emit locuitorii de pe Lună poate fi depozitat și combinat cu acest hidrogen prin intermediul unui proces de hidrogenare catalizat de solul lunar. Astfel, se generează hidrocarburi precum metanul, care ar putea fi utilizat ca și combustibil.
Energie electrică:
Pentru a obține electricitate în Luna, vom profita de zilele lungi din această zonă prin intermediul unui câmp de heliostații. Problema constă în menținerea curentului în timpul nopților lunare. Pentru aceasta, vom construi o suprafață de aluminiu, obținută de pe suprafața lunară, apoi cu niște tuburi prin care se scurge apa recirculată, și un sistem de țevi care se concentrează pe tuburi, evaporând lichidul și încălzind suprafața construită. În cele din urmă, în timpul nopții lunare, căldura se transmite la un motor termic, alimentând cu energie electrică tabăra și pe timpul nopții.
În plus, vom utiliza unele surse alternative, cum ar fi energia cinematografică produsă în timpul antrenamentelor astronauților, ca și în cazul unei benzi de alergare sau al unei biciclete statice și chiar, prin intermediul sistemului de protecție sismică, putem transforma cei peste 3000 de lunamoturi anuale în energie electrică utilă.
Acestea se triturează și se acumulează. Astronauții trebuie să se întoarcă pe Pământ la fiecare 6 luni, iar această călătorie va fi folosită pentru a elimina reziduurile solide care se duc spre atmosferă unde se dezintegrează. Reziduurile solide organice, atât cele produse de astronauți, cât și cele produse de către navete, vor fi folosite pentru a produce compost în condiții de anaerobie și reutilizate pentru a îmbogăți coșul. Procesul de producere a compostului se desfășoară astfel: mai întâi se colectează deșeurile într-un recipient și se vând de fiecare dată când se adaugă cele noi, iar după patru săptămâni de amestec se pot folosi pentru cultură.
În ceea ce privește comunicațiile dintre tabăra lunară și Pământ, a fost proiectată o stațiune care dispune de antene care se conectează cu stații terestre de comunicare la mare distanță. Aceste antene au funcția de receptoare, unele primesc undele pentru a fi interpretate în tabără, iar altele sunt capabile să trimită informații de întoarcere pe Pământ. În plus, între astronauții din această tabără sau din viitoarele tabere lunare care vor fi instalate, există de asemenea o rețea internă de comunicare intraunitară. În esență, aceasta este formată din aceleași instalații, dar de mai mică putere. Antenele poartă undele într-o direcție sau alta, iar pentru uzul personal, niște stații de emisie-recepție permit rezidenților să comunice între ei fără a fi nevoie să se afle în baza lunară. În cele din urmă, ca metodă de precauție, toate sălile taberei sunt dotate cu aparate de comunicare în caz de necesitate.
Sarcina primordială pentru autosuficiența în Lună este obținerea de materiale în ea însăși. De aceea, cercetările efectuate în această tabără se vor concentra pe căutarea de noi forme de exploatare a resurselor, cum ar fi optimizarea procesului de prelucrare a siliciului pentru utilizarea ca semiconductor, obținerea de helio-3, obținerea de aluminiu și titan. Aceste materiale sunt foarte importante, iar obținerea lor este deja posibilă, dar trebuie să îmbunătățim și să economisim aceste procese.
Una dintre cercetările importante ale misiunii lunare este capacitatea de a produce electricitate prin fuziune nucleară pe Lună, iar pentru aceasta este foarte importantă cercetarea helio-3. Dacă reușim, așa cum am menționat anterior, să obținem și să stocăm helio-3 într-o manieră economică și sigură, vom fi capabili să aducem energia nucleară pe Lună. După aceasta, se vor căuta forme de construire a unui reactor capabil să folosească helio-3, ceea ce va accelera extinderea taberei lunare, obiectivul principal al misiunii.
Formarea astronauților:
Cerințele generale pentru a face parte dintr-un proiect lunar au fost împărțite în mai multe categorii:
Structură de mare puternică, necesară pentru ca corpul uman să reziste mai mult de cinci luni la o gravitate scăzută.
Entrenamiento en gravedad baja para poder llevar a cabo actividades en el campamento lunar sin peligro y de forma eficiente.
Medicină, toți astronauții trebuie să fie capabili de a da primele ajutoare de bază în orice moment în caz de accident.
Inginerie, astronauții vor realiza asamblarea, întreținerea și utilizarea tuturor componentelor bazei. Pentru aceasta este nevoie de cunoștințe avansate în domeniul ingineriei, al sistemelor, al energiei etc.
Forța psihologică, aceasta este categoria cea mai importantă dintre toate cele menționate anterior; dacă un astronaut suferă de vreo problemă psihologică, va întârzia în mare măsură dezvoltarea instalațiilor și munca colegilor săi. În plus, poate crea situații foarte periculoase în tabără.
Abilități de pilotaj, astronauții trebuie să fie capabili să opereze navete, atât pentru a ajunge cât și pentru a reveni pe Pământ atunci când este necesar.
Misiunea lunară necesită, de asemenea, ca unele funcții specifice să fie suplinite, iar un astronaut poate acoperi mai mult de una:
Un medic, responsabil de efectuarea controalelor săptămânale pentru toți astronauții și de îngrijirile specifice necesare.
Un inginer, capabil să monitorizeze și să organizeze construcția taberei.
Un responsabil de construcția și întreținerea vehiculelor lunare.
Un responsabil de asamblarea sistemelor informatice intralunare și a sistemelor de comunicare cu pământul, precum și de întreținerea lor corespunzătoare.
În primul rând, pentru a ajunge la lună, am construit o structură cu aluminiu 6061, deoarece proprietățile sale mecanice și rezistența materialului fac ca aceasta să fie perfectă pentru construirea structurii. Corespondentul va utiliza un aliaj de oțel pentru a se propulsa spre spațiu.
Pentru a ne deplasa pe Lună am construit un rover care a încorporat un satelit care servește drept GPS și monitorizează datele captate din experiența lunară pentru a le analiza în tabăra lunară. De asemenea, dispunem de o excavatoare cu un radar care detectează prezența gheții de apă pentru a putea obține apă și materiale în timpul explorărilor.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 