V hre Moon Camp Pioneers je úlohou každého tímu navrhnúť 3D kompletný mesačný tábor pomocou softvéru podľa vlastného výberu. Musia tiež vysvetliť, ako budú využívať miestne zdroje, chrániť astronautov pred nebezpečenstvami vesmíru a opísať obytné a pracovné priestory vo svojom mesačnom tábore.
Tretie miesto - Členské štáty ESA
Oban High School Oban-Argyll a Bute Spojené kráľovstvo 16, 15, 14, 13 5 / 1 Angličtina
3D návrhový softvér: Fusion 360
Cieľom tohto projektu je vytvoriť základný tábor na Mesiaci. Na povrchu máme niekoľko kupolí, zatiaľ čo väčšina nášho projektu sa bude nachádzať v podzemí. Základňa je schopná pohodlne ubytovať 10 astronautov a možno aj viac, ak budú posádky pracovať na zmeny, a obsahuje základné vybavenie, ako sú toalety, ubytovne, kuchyňa a spoločenská miestnosť, ale aj ďalšie miestnosti súvisiace s prácou, ako sú dielne, skladovacie priestory, laboratóriá a skleník. Základňa má aj ďalšiu kupolu oddelenú od hlavnej základne, ktorá obsahuje vysokoenergetické a vysokoteplotné procesy, ako sú elektrolýzne komory a pece, toto oddelenie pomáha chrániť hlavnú základňu v prípade zlyhania týchto systémov. Základňa je skonštruovaná predovšetkým z hliníka kvôli jeho pevnosti a ľahkosti, ako aj skutočnosti, že akýkoľvek ďalší hliník potrebný na údržbu základne možno získať z rudy v mesačnom regolite pomocou procesu FFC Cambridge, ktorý je jedným z procesov skúmaných na tejto základni. Základňa tiež využíva mesačnú pôdu ako stavebný materiál na ochranu posádky pred radiáciou.
Hlavným dôvodom zriadenia tejto základne je slúžiť ako vedecká výskumná platforma na Mesiaci. Táto základňa by umožnila astronautom zostať na Mesiaci oveľa dlhšie, čo by znamenalo, že by sa v mesačnom prostredí mohlo realizovať viac experimentov a projektov, čo by z dlhodobého hľadiska výrazne zlepšilo naše poznanie Mesiaca a vesmíru. Ďalším hlavným účelom by bolo skúmanie prostredia a spôsobu, akým naň reagujú určité veci, ako aj štúdium mesačného povrchu, získanie praxe v pestovaní potravín na Mesiaci a skúmanie výsledkov dlhodobého života v prostredí s nižšou gravitáciou. To by boli informácie, ktoré by sa dali ľahko zhromažďovať a distribuovať späť na vedecké účely na Zemi. Tieto informácie by mohli byť veľmi užitočné pri vývoji budúcich vesmírnych lodí, pri plánovaní budúceho výcviku astronautov alebo dokonca pri zlepšovaní technológií na Zemi.
Náš základný tábor by bol postavený na južnom póle Mesiaca na hrebeni medzi kráterom De Gerlache a kráterom Shackleton. Táto poloha je výhodná, pretože keď slnko osvetľuje túto časť mesiaca, pohybuje sa tesne pod alebo tesne nad obzorom, čo vytvára relatívne stabilné teploty až do 54 °C. Dostupné slnko pomáha pri raste plodín v skleníku a výrobe energie pre základňu pomocou solárnych panelov, ako aj zabraňuje trvalému zamrznutiu zariadení. Táto lokalita má tiež prístup k mnohým dôležitým zdrojom, ako sú ložiská ľadu a mesačný regolit obsahujúci rudy, napríklad anortozit. Terén je tiež veľmi ľahko prekonateľný pešo alebo roverom vďaka miernym svahom hrebeňov a riedkym úlomkom zeme. Lokalita má tiež priame satelitné spojenie so Zemou vďaka smeru, ktorým je otočená.
Ako už bolo vysvetlené, základňa je vyrobená prevažne z hliníka, pretože je dostupný na Mesiaci aj na Zemi, je ľahký, pevný a má dobré materiálové vlastnosti, a je dobre odskúšaný aj vo vesmírnom prostredí, keďže je z neho skonštruovaná ISS. Základňa je skonštruovaná predovšetkým z kupol a valcov, aby sa minimalizovali tlakové body na okrajoch a znížilo riziko porušenia kopca v dôsledku rozdielu tlaku s vonkajšou stranou základne. Táto konštrukčná voľba tiež výrazne uľahčuje stavbu konštrukcie, keďže tieto zaoblené štruktúry sa dajú segmentovať a ľahko prepravovať na kozmickej lodi a montovať. Väčšia časť základne bude tiež pokrytá niekoľkometrovou vrstvou mesačnej pôdy, ktorá bude základňu chrániť pred lietajúcimi úlomkami a radiáciou. Z rudy Anorthosit sa v procese FFC Cambridge vyrába aj kremík, ako aj hliník, ktorý sa môže použiť na výrobu niektorých komponentov základne na Mesiaci.
Jediné zariadenie, ktoré by bolo potrebné priviezť zo zeme, sú výkopové roboty a ťažobné zariadenia na získanie potrebnej zeminy, ľadu a rudy. Pôvodné moduly základne sa môžu na Mesiac dopraviť aj pomocou kozmickej lode, aby sa zabezpečilo prežitie ľudí na Mesiaci počas budovania stálej základne. Pri výstavbe a údržbe základne by sa využívali aj 3D tlačiarne, pretože špecifické komponenty a nástroje sa dajú vytvoriť zo vstupných plastov a kovov, ktoré by sa dopravili zo Zeme.
Ako sme už vysvetlili, náš tábor plánujeme postaviť prevažne pod zemou a zvrchu ho pokryť mesačnou zeminou, aby boli naši astronauti chránení pred slnečným žiarením, keď budú vo vnútri budovy. Mesačná pôda dobre chráni pred žiarením, pretože niekoľko metrov tohto materiálu ochráni pred väčšinou typov žiarenia. Táto pôda bude chrániť aj pred asteroidmi a lietajúcimi úlomkami, s ktorými sa astronauti a základňa stretnú. Kozmické skafandre a mesačné rovery budú astronautom slúžiť na to, aby boli v bezpečí a lepšie im pomáhali pri cestovaní mimo stien tábora. Každý modul je od hlavnej základne oddelený vnútornými vzdušnými uzávermi, ktoré sa môžu utesniť a pomôcť udržať posádku nažive v prípade narušenia trupu. Základňa má aj centrálny systém čistenia a cirkulácie vzduchu, ktorý však možno izolovať, aby sa v prípade narušenia udržalo nažive niekoľko modulov alebo len jeden. Jediné moduly, ktoré majú vlastné vzduchové systémy, sú dielňa, vedecké laboratórium a vchod. Je to pre prípad, že tieto miestnosti budú kontaminované alebo toxické a môžu zabrániť cirkulácii tohto vzduchu po celej základni. Táto základňa má aj systémy filtrácie vzduchu, aby sa zabránilo vdychovaniu škodlivých plynov a častíc posádkou, napríklad mesačný prach obsahuje kremičitany, ktoré pri vdýchnutí veľkého množstva môžu spôsobiť poškodenie pľúc. Všetky vysokoenergetické procesy sú oddelené od obytných modulov, čo môže zabrániť zničeniu celej základne v prípade katastrofickej poruchy. Potrubia, ktorými sa produkty týchto procesov dopravujú do základne, majú tiež tlakom aktivované nálože, ktoré v prípade nárastu tlaku porušia potrubie, čím zabránia poškodeniu základne.
Mesačný tábor bude získavať energiu prevažne zo slnka pomocou 99 solárnych panelov, ktoré sa môžu otáčať tak, aby boli vždy otočené k slnku, a ktoré budú umiestnené okolo základne a budú vyrábať energiu počas dňa, napájať základňu a v noci nabíjať lítium-iónové batérie pre základňu. Tieto solárne panely vyprodukujú maximálne 135,63 kW, čo znamená, že za 12 hodín vyrobia solárne panely celkovo 5,86 MJ.
Vzduch sa vyrába viacerými spôsobmi, od štiepenia vody až po proces FFC Cambridge; vzduch v moduloch nebude obsahovať dusík, pretože človek ho nepotrebuje na prežitie. Kyslík sa bude vyrábať privádzaním vody roztopenej z ľadu do elektrolýznej komory, kde sa rozdelí na kyslík a vodík. Vodík sa prepraví do skladovacích nádrží, kde sa použije ako raketové palivo, a kyslík sa prepraví na hlavnú základňu. Proces FFC Cambridge je viac experimentálny a tiež produkuje kyslík, ktorý sa bude používať ako raketové palivo a dýchateľný vzduch.
Voda sa opäť získava topením ľadových nánosov a používa sa buď na výrobu kyslíka, alebo sa potrubím odvádza do nádrží na základni, kde sa používa ako pitná voda. Voda sa filtruje, aby sa odstránili nečistoty a nepitné molekuly, takže je bezpečná na pitie. Táto voda sa používa na pitie a v iných systémoch, avšak väčšina z nej sa recykluje a znovu filtruje.
Väčšina potravín sa dováža zo Zeme, ale dopĺňa sa plodinami a potravinami vyprodukovanými na Mesiaci. Potraviny vyprodukované na Mesiaci nie sú primárnym zdrojom potravín, avšak ak by niekedy nastal problém s dopravou potravín zo Zeme, posádka môže prežiť z produktov vypestovaných na Mesiaci.
Organický odpad vyprodukovaný astronautmi sa môže kompostovať alebo použiť ako hnojivo pre rastúce rastliny. Chceli by sme tiež zaviesť reaktory na premenu odpadu na plyn, pretože sa môžu použiť na premenu odpadu na plyn, ktorý by posádka mohla opätovne použiť v budove alebo pre rovery, keďže reaktory využívajú proces tepelnej degradácie na premenu odpadu na plyn. Na obmedzenie množstva odpadu by sa použila aj filtrácia vzduchu a vody. Tekuté odpadové produkty sa budú filtrovať a recyklovať, aby sa minimalizovalo zaťaženie systémov na výrobu vody a aby sa pomohlo šetriť energiou, voda, ktorá je čistá, ale prešla systémami a nedá sa piť, sa bude používať na toalety a zalievanie rastlín.
Na odosielanie komunikácie na reléovú družicu Queqiao ako prostriedku na komunikáciu so Zemou budeme používať komunikačné polia a nasaditeľnú parabolickú anténu s vysokým ziskom 4,2 metra. Reléová družica Queqiao je družica vypustená tak, aby sa nachádzala na halo orbite L2, kde je na ideálnom mieste, aby mohla bez problémov posielať komunikáciu z Mesiaca na Zem a naopak. Táto pozícia je totiž na jedinom mieste, kde môže mať prístup k odvrátenej strane Mesiaca, a pritom stále dosiahnuť Zem bez obáv, že by Mesiac blokoval jej prenosy. Vysielanie z Queqiao môže byť v kontakte s inými LEO satelitmi, aby sa správy odovzdali akejkoľvek spoločnosti, ktorá ich potrebuje.
Komunikáciu potrebujeme aj na Mesiaci. Preto sa zavedú základné rádiové spojenia, ktoré umožnia komunikáciu nielen s astronautmi, ale aj s inými mesačnými základňami.
Témami, na ktoré sa náš výskum zameria, budú prostredie s nízkou gravitáciou a geológia. Keďže tieto dve témy budú hlavným zameraním základne, zber informácií o uvedených témach bude hlavnou prioritou, pokiaľ ide o využitie výskumu. Na zber ľadu a pôdy sa použijú metódy vŕtania, ktoré sa budú môcť ďalej skúmať a experimentovať v tábore. Tieto experimenty sa môžu uskutočniť s cieľom zistiť viac údajov o špecifických oblastiach, ako sú zložky nachádzajúce sa v pôde, vplyv žiarenia na prvky na Mesiaci, koľko informácií zo vzoriek pôdy a ľadu pochádzajúcich z obdobia vzniku slnečnej sústavy sa dá zachrániť a dokonca aj to, ako sa bude dariť pestovaniu rastlín na mesačnej pôde vzhľadom na odlišnú stavbu pôdy.
Telocvičňa, ktorá je zabudovaná v základni, síce slúži na podporu fyzického a psychického stavu astronautov, ale bude k dispozícii aj ako metóda na zhromažďovanie informácií o tom, ako nízka gravitácia ovplyvňuje ľudské telo. To môže dať priestor aj informáciám o tom, ako na rutinu jednotlivca vplýva táto zvláštna zmena prostredia, a zároveň poskytnúť informácie o tom, ako u človeka podozrievať príznaky afinity k nízkej gravitácii v závislosti od toho, ako sa jeho telo fyzicky správa. Budeme tiež študovať proces FFC Cambridge, pretože je stále v experimentálnej fáze kvôli nedostatku regolitu na Zemi, avšak na Mesiaci sa pokrok drasticky zvýši. Tento proces pomôže v budúcnosti realizovať väčšie mesačné základne vďaka tomu, že sa stavebné materiály budú na Mesiaci vyrábať lokálne.
Aby sme pomohli pripraviť astronautov na budúcu misiu na Mesiac, chceli by sme do ich výcvikového programu zaradiť nasledujúce aktivity;
Nechajte kandidátov dôkladne oboznámiť s podmienkami, prostredím, ktoré možno očakávať, a druhmi problémov spolu s riešeniami, ktoré sa môžu vyskytnúť počas ich neprítomnosti.
Uskutočnite cvičenia, tréningy a potom celkové testy v rámci scenárov lunárneho prostredia, ktoré sú oživené v simulátoroch presne tých problémov, o ktorých sa hovorí v hlásení.
Začlenenie tréningu pod vodou/bazéne do ich režimov. Bazény môžu simulovať pocit nízkej gravitácie, na ktorý by si astronauti museli zvyknúť pred odletom na Mesiac. Vykonávanie cvičení, chôdza alebo len obyčajné plávanie vo vode im umožní prispôsobiť sa pocitu nízkej gravitácie a časom im pomôže naučiť sa v nej manévrovať so skafandrami. Ukázalo sa, že to pomáha, keďže rovnaký výcvik absolvovali aj astronauti pripravujúci sa na misie Apollo.
Zostavte maketu základne. V makete základne sa môžu spustiť bezpečnostné protokoly, aby ste sa uistili, že nikto v tíme nezamrzne a že všetci budú vedieť, ako sa správať v čase núdze. Makety základní budú užitočné aj na zoznámenie, pretože predstavujú pre uchádzačov príležitosť zoznámiť sa s laboratóriami a dielňami a zároveň ponúkajú možnosť vidieť obytné priestory, aby si zvykli na ich usporiadanie.
Dlhodobý izolačný tréning. Posádky budú trénované na spoločnú prácu v dlhodobej izolácii na simulovanej základni, aby sa simuloval sociálny aspekt a problémy osamelosti.
Rover budeme používať na presun astronautov na miesta misie, do iných potenciálnych táborov, ťažobných lokalít alebo na jednoduchý prieskum krajiny. Návrh nášho rovera predpokladá, že vozidlo bude využívať solárnu energiu na výrobu energie, ako aj nabíjačku na pripojenie k hlavnej základni, ktorá by zabezpečovala napájanie stroja. Pokiaľ ide o spôsob, akým by sme cestovali medzi Mesiacom a Zemou, pristáli sme na tom, že na cestu použijeme opakovane použiteľné rakety, ako je napríklad vesmírna loď SpaceX. Je to skvelý nápad, pretože rakety by sa mohli tankovať na Zemi, kde by sa nachádzali zdroje, aj na Mesiaci , kde by sa vodík a kyslík oddelil z mesačnej ľadovej vody, ktorá sa tam nazbierala. Dodávali by sa aj skafandre, ktoré by astronautom umožnili pešie prekonávanie mesačnej krajiny. Čas EVA by však bol obmedzený kvôli vystaveniu radiácii.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 