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.
Tudor Vianu Národná stredná škola informatiky Bukurešť-oblasť 1 Rumunsko 16 2 / 1 Angličtina
3D návrhový softvér: Fusion 360
Xplorer je lunárna základňa zameraná na vedecký výskum a objavovanie lunárnych zdrojov, ktoré môžeme neskôr využiť pri našich experimentoch alebo v každodennom živote astronautov žijúcich na Mesiaci, ako je napríklad voda v ľadových jadrách, ktorá sa môže stať zdrojom energie a zároveň udržuje hydratáciu astronautov.
Vo vnútri sa budeme snažiť zabezpečiť bezpečnosť astronautov a zároveň vytvoriť priestor, v ktorom budú môcť žiť život čo najpodobnejší tomu pozemskému. Základňa bude rozdelená na oddelené priestory na stravovanie, prácu a odpočinok. Priestor na jedlo bude tvoriť skleník, kde budú pestovať rastliny a neskôr ich jesť.
Na lunárnej základni Xplorer sa bude energia získavať prevažne zo solárnych panelov a spojenie so Zemou sa uskutoční pomocou rádioteleskopu.
Hlavným cieľom lunárneho tábora je spoznať lunárne prostredie a využiť tamojšie zdroje. Nevylučujeme možnosť neúspechu, ale pripravujeme všetko na to, aby sme tam zostali čo najdlhšie a zabezpečili všetky podmienky. Pri skúmaní mesačných podmienok budeme v skleníku pestovať rastliny Arabidopsis, malé rastliny, ktoré sú modelom pre analýzu genómu, a pozorovať, ako rastú. Pošleme troch astronautov, ktorí budú pracovať na zmeny, aby si každý mohol oddýchnuť a získať čo najlepšie výsledky. Pri práci bude jeden astronaut na poli a dvaja na základni. Činnosti budú organizované tak, že po niekoľkých dňoch každý člen posádky zmení svoju úlohu na inú; tak sa zachová rovnováha v životnom štýle astronautov a tiež sa dosiahnu rôzne výsledky, ktoré povedú k presnejším záverom.
Južný pól považujeme za ideálne miesto pre náš mesačný tábor, preto sme sa rozhodli postaviť ho tam, v blízkosti krátera Shackleton. Má to mnoho výhod, vrátane stáleho osvetlenia, ktoré pomáha pri výrobe elektriny zo solárnych panelov a tiež pri výskume a experimentoch. Ďalšiu výhodu predstavujú nánosy ľadu zo zatienených kráterov, ktoré sú dôležitým zdrojom vody. Aj teplota je tu priaznivejšia, pretože cez deň nie je príliš vysoká, aby dosiahla 100 ℃, a v noci nie je príliš nízka na extrémy ako -150 ℃.
https://adsabs.harvard.edu/full/1985lbsa.conf…77B/0000078.000.html
Dizajn je navrhnutý tak, aby zapôsobil, ale zároveň bol pre astronautov čo najužitočnejší. V tábore Xplorer sú dve poschodia. Prvé slúži ako technický priestor, kde sa nachádza skleník spolu s priestorom na elektrolýzu vody, ako aj kuchyňa s tečúcou vodou napájanou z vodnej nádrže. Na druhom poschodí sa nachádzajú pracovné a oddychové priestory spolu so solárnymi panelmi, rádioteleskopom a miestom na pristátie raketoplánu.
Nad základňou budeme mať ochranné vrstvy: vonkajšia vrstva bude 3,5 cm volfrámu; volfrám je materiál, ktorý chceme použiť namiesto olova kvôli jeho nižšej hustote, väčšej odolnosti pri vyššej teplote a preto, že nie je taký toxický ako olovo; chráni pred žiarením a tiež pred úlomkami meteority. Vnútorná vrstva bude slúžiť na tepelnú izoláciu a rozhodli sme sa použiť aerogél na báze silikagélu s uhlíkom, materiál zložený z viac ako 90% vzduchu, vďaka čomu má veľmi nízku hustotu. Na lepšiu ochranu základne a astronautov budeme potrebovať strednú vrstvu, ktorú bude tvoriť 10 cm vrstva hliníka. Aj posledná vrstva, ktorú použijeme ako strednú vrstvu, bude zložená z mesačného regolitu. Chceli sme použiť ľahké materiály, a tak sa budú ľahšie prepravovať, hoci náklady na vybrané materiály budú vyššie ako na iné.
https://physicstoday.scitation.org/doi/10.1063/PT.3.4438
https://descanso.jpl.nasa.gov/monograph/series12/LunarTraj–05Chapter4TransferstoLowLunarOrbits.pdf
Na Mesiaci hrozí mnoho nebezpečenstiev: radiácia, teplota, prach a úlomky hornín.
Aby sme zabránili pádu mesačného prachu a meteoritov, pokryjeme základňu vrstvou hliníka, hoci na póloch je pravdepodobnosť pádu prachu a meteoritov nižšia. Takisto tam bude radar, ktorý pomôže astronautom prijať opatrenia, keď sa chystajú na zásah.
Kvôli žiareniu a ponechaným úlomkom hornín pokryjeme základňu vrstvou mesačného regolitu.
Kolísanie teploty môže ovplyvniť činnosť astronautov a tiež ich zdravie, preto je potrebná ďalšia vrstva. Vrstva kremičitého aerogélu môže tepelne izolovať našu základňu a má veľmi dobré vlastnosti.
Astronauti budú v kontakte so svojimi kolegami na Zemi v prípade, že sa niečo stane a budú potrebovať pomoc.
https://space.nss.org/settlement/nasa/spaceresvol4/human.html
https://www.scientificamerican.com/article/can-a-moon-base-be-safe-for-astronauts/
💧 Voda
🍴 Potraviny
⚡ Výkon
🌬️ Air
Astronauti potrebujú vodu na prežitie a tiež na svoje projekty v mesačnom centre, takže keďže voda zo Zeme nebude stačiť, budeme musieť použiť zdroje z Mesiaca. Vodu budeme získavať dvoma spôsobmi: filtrovaním mesačných ľadových jadier a z mesačnej pôdy. Tábor sme umiestnili na južnom póle, preto budú v okolí základne trvalo zatienené miesta, z ktorých môžeme ťažiť ľadové nánosy a po roztopení ľadu ich následne filtrovať.
Balené dehydrované potraviny, ktoré si posádka prinesie zo Zeme, síce nejaký čas vydržia, ale nebudú stačiť. Jedlo sa bude pripravovať v mikrovlnnej rúre a zostanú po ňom dôkazy, pretože keď niekto niečo zje, naskenuje v systéme čiarový kód na obale. Uvažovali sme o skleníku, kde budeme pestovať rastliny v mesačnej pôde, takže astronauti budú mať jedlo kedykoľvek budú chcieť. Rozhodneme sa pestovať paradajky, uhorky a mrkvu kvôli ich jednoduchému a rýchlemu využitiu a ich vitamínom a tiež sladké zemiaky kvôli ich vitamínom a bielkovinám.
Základňa je vybavená systémom solárnych panelov, a keďže v oblasti, kde sa chystáme zriadiť základňu, bude neustále osvetlenie, bude to hlavný zdroj elektrickej energie. Elektrickú energiu chceme získavať aj z palivového článku, ale budeme potrebovať veľa vody, čo je dôležité, takže touto metódou získame menej energie a budeme ju využívať v noci, keď je menej svetla.
Na dlhší pobyt je potrebný kyslík, takže sa pokúsime premeniť mesačný regolit na kyslík. Ako to urobíme? Pred použitím elektrolytického článku vložíme lunárny regolit do roztaveného chloridu vápenatého, čím vznikne kyslík a kov, lunárny regolit môžeme upiecť pomocou plynného vodíka, čím vznikne kyslík a vodík. Rastliny uvoľňujú oxid uhličitý, preto bude namontovaný systém filtrácie vzduchu. Zahrievaním mesačnej horniny bublinky kyslíka nahradia oxid uhličitý. Pri použití elektrolýzy vody budeme potrebovať veľa vody, preto budeme radšej spájkovať pomocou lunárneho regolitu.
Všetko v tábore Xplorer sa recykluje, takže sa nemusíme starať o druhy odpadu, ako je plast alebo kartón. Na druhej strane, odpad z kúpeľne sa bude spaľovať a ukladať do odpadkových vriec, ktoré sa vložia do kontajnerov, ktoré neprepúšťajú vzduch.
Komunikácia so Zemou bola vždy dôležitá pre každú posádku astronautov, pretože predstavuje veľkú podporu v prípade porúch alebo núdzových situácií. Komunikácia je tiež spôsob, akým sa astronauti môžu stretnúť so svojimi rodinami alebo zverejniť svoje videá, ako napríklad to, na ktorom sa Neil Armstrong stal prvým človekom, ktorý kedy kráčal po povrchu Mesiaca.
Preto sme nainštalovali rádioteleskop, ktorý pomáha udržiavať komunikáciu so Zemou prostredníctvom prístupu k viacerým satelitom.
Niektoré z tém, ktoré by sme chceli preskúmať v tábore Xplorer, sú biológia a geológia. Na jednej strane budeme skúmaním mesačných podmienok pestovať v skleníku rastliny Arabidopsis, malé rastliny, ktoré sú modelom pre analýzu genómu, a pozorovať, ako rastú. Na druhej strane by sme chceli bližšie pozorovať mesačnú pôdu a zistiť, či je nejako užitočná. Samozrejme, okrem všetkých týchto štúdií je jedným z našich hlavných cieľov nielen na Mesiaci, ale aj na iných planétach nájsť formy života.
Myslíme si, že astronauti na Xploreri by mali byť vždy pripravení, nech už je situácia akákoľvek. Preto by sme do nášho programu prípravy astronautov zahrnuli matematiku, fyziku, geológiu, spracovanie materiálov, biológiu a orbitálnu dynamiku.
Mali by byť tiež vyškolení pre prípady mimoriadnych udalostí, ako je vysoký alebo nízky atmosférický tlak, alebo pre chvíle nepohody, ako je mikrogravitácia.
Jednou z najdôležitejších častí výcviku je formálny výcvik, počas ktorého sa astronauti naučia lietať a pristávať s raketoplánom, ovládať všetky systémy a zisťovať poruchy.
Okrem formálnej odbornej prípravy by posádka mala mať dobrú fyzickú a psychickú kondíciu a mala by byť schopná pracovať v podmienkach vysokého tlaku.
https://www.pbs.org/spacestation/station/training_2.htm
Raketoplán, ktorý sme postavili, bude jediným vesmírnym vozidlom, ktoré budú astronauti používať na to, aby sa vydali preskúmať rôzne miesta na povrchu Mesiaca.
Uvažovali sme aj o pridaní rovera, ale rozhodli sme sa, že to nebude potrebné, pretože posádka astronautov sa nepotrebuje pohybovať v oblasti tábora Xplorer.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 