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.
Kingstonská akadémia Kingston upon Thames-Surrey Spojené kráľovstvo 17, 16 6 / 1 Angličtina
Softvér na 3D navrhovanie: Blender
Cieľom tohto projektu je otestovať samostatnú základňu pre 6 astronautov. Hlavnými experimentmi tejto misie je výskum účinkov slnečného vetra na mesačný povrch, ako aj pestovanie geneticky modifikovaných plodín pre extrémne stanovištia. Náš výskum zahŕňal nedávno publikované vedecké časopisy skúmajúce súčasný a predpokladaný vývoj v oblasti pokročilej robotiky, využívania zdrojov na mieste (ISRU) a materiálovej vedy. Naša základňa bude slúžiť ako odrazový mostík k budúcemu výskumu a plánovaným misiám na mesačnom aj marťanskom povrchu v súlade s cieľmi ESA a NASA vrátiť ľudí na Mesiac a Mars v blízkej budúcnosti. Naša základňa sa zameria predovšetkým na výskumné ciele, avšak existuje priestor pre komerčné projekty, ako je napríklad ťažba kovov vzácnych zemín, ktoré sa budú vyvážať na Zem za účelom zisku, čím sa vytvorí udržateľná lunárna ekonomika, ktorá podporí budúce investície do výskumu na Mesiaci.
Hlavným účelom základne je slúžiť ako dôkaz konceptu vytvorenia sebestačnej základne, ktorá by sa v budúcnosti mohla použiť na inom nebeskom telese.
Keďže úplne neexistujúca atmosféra na Mesiaci je veľmi blízka nízkej atmosfére planét, ako je Mars - približne ≈0,02 kg/m3, čo je takmer zanedbateľné - budeme skúmať aj vplyv slnečného vetra. Prostredníctvom zariadenia Solar Wind iOn Reading Device (alebo SWORD) budeme monitorovať modely zrážok slnečného vetra s Mesiacom, aby sme mohli preskúmať účinky slnečného vetra, ktoré môžu byť potrebné poznať pre budúce projekty na iných nebeských telesách.
SWORD je navrhnutý na základe "Solar Orbiting Heliospheric imager" alebo "SoloHi". Využíva šesť samostatných vnútorných senzorov na pozorovanie slnečnej aktivity a uvoľňovania a dvojicu senzorov merajúcich plazmu a magnetické polia.
Základňa bude postavená na okraji krátera Amundsen. Bude sa nachádzať na oveľa menšom kráteri, ktorý sa nachádza priamo vedľa krátera Amundsen.
3D návrh základne využíva tepelnú mapu tohto nepomenovaného krátera, ktorá je navrhnutá v mierke.
Súradnice tohto krátera sú 84,5° j. š. a 82,8° v. d.
Zmyslom použitia menšieho krátera je umožniť nám vybudovať viacero vrstiev prevýšenia pod zemou s oveľa menším úsilím.
Podľa snímok NASA a ESA sa v kráteri a jeho okolí nachádza voda (vo forme mesačného ľadu). Okrem toho sa podľa správ NASA zistilo, že toto miesto je takmer úplne neustále vystavené dopadajúcemu slnečnému žiareniu.
Naša základňa sa začne stavať ako bezpilotná misia - ešte pred pristátím astronautov. Pomocou robotiky riadenej z ESA budeme stavať základný rámec, ktorý bude slúžiť ako dočasné obytné priestory pre astronautov pred úplným vybudovaním základne.
Po tejto počiatočnej fáze výstavby budú astronauti obývať tento základný rámec, keď budeme 3D tlačiť diely, aby sme mohli pokračovať v budovaní miestností ručne aj s pomocou robotiky. Jednou z výziev bude výstavba podzemných priestorov základne, ktorá si bude vyžadovať značné výkopové práce. Tie sa budú kopať do boku krátera.
Steny základne budú postavené v trojvrstvovom systéme a použijeme na to tri materiály:
1) Najvnútornejšia vrstva je vrstva polyvinylidénfluoridu - nereaktívneho, tepelne stabilného termoplastu. Napriek svojej pevnosti je tento plast veľmi ľahký, a preto sa môžu naraz prenášať veľké množstvá bez toho, aby to spôsobilo výrazné dodatočné náklady na vesmírny let.
2) Stredná vrstva by bola relatívne tenká mriežka z uhlíkových vlákien a kremíka, ktorá je veľmi ľahká a neuveriteľne poddajná, čo z nej robí užitočný materiál s vysokou úžitkovou hodnotou. Ako ľahký a tenký materiál je veľmi úsporný z hľadiska priestoru pri hromadnej preprave.
3) Najvrchnejšia vrstva by bola vytvorená z 3D tlačeného lunárneho regolitu, ktorý by z povrchu zozbierali drony Talaria. Môžeme ho namiešať podobne ako betón a vytvoriť tak vrstvu regolitového betónu na pokrytie vonkajšej strany základne.
Na ochranu astronautov pred fyzickými nárazmi použijeme v našom návrhu dva špecifické materiály: Medzi stenami sa bude nachádzať tenká, ale pružná mriežka z uhlíkových vlákien a kremíka, ktorá bude chrániť pred fyzickými nárazmi. Pružný charakter uhlíkových vlákien im poskytuje tlmiaci účinok - výrazne predlžuje čas nárazu mikrometeoritu, a tým výrazne znižuje pôsobiacu silu. Tým sa znižuje riziko, že mikrometeorit prenikne do miestnosti. Okrem toho je mriežka z uhlíkových vlákien vodivá, a preto sa môže použiť ako senzor na zistenie prípadného poškodenia základne. Keďže veľká časť základne sa nachádza pod úrovňou povrchu, má aj prirodzenú ochranu pred zemou nad ňou.
V prípade narušenia miestnosti je ventilačný systém základne navrhnutý tak, aby automaticky uzavrel miestnosť po spustení senzorov vpletených do mriežky z uhlíkových vlákien. To znamená, že narušená miestnosť nestratí kyslík a zásobovanie základne kyslíkom zostane stabilné. Okrem toho miniatúrny fotobioreaktor prítomný vo väčšine miestností zabezpečí záložný kyslík v prípade zlyhania ventilačného systému.
Na ochranu pred UV žiarením sú vnútorné steny podstavca vyrobené z plastu odolného voči UV žiareniu - polyvinylidénfluoridu. Tento plast je jednak neuveriteľne pevný (počas 5 rokov nepretržitého používania utrpel opotrebenie približne 0,3%), ale aj odolný voči UV žiareniu, čím zabraňuje tomu, aby astronautov postihlo škodlivé prenikavé UV žiarenie.
Voda
Voda sa bude používať v uzavretom systéme. Pomocou fariem na pestovanie rias a malého množstva chemických prípravkov budeme vodu neustále čistiť, aby bola pitná. Ďalšiu vodu do zásob budeme získavať z mesačného ľadu, ktorý môžeme roztopiť a získať z neho vodu. Voda sa musí stať pitnou filtrovaním škodlivého mesačného regolitu, ktorý môže byť zachytený v ľade.
Potraviny
Potraviny sa budú spočiatku používať zo zásob dehydrovaných potravín, ktoré budú mať astronauti so sebou. To im umožní odklad, kým sa začnú osamostatňovať. Keď sa poľnohospodárstvo rozbehne a začnú prichádzať úrody, väčšina potravín bude pochádzať z pestovania geneticky modifikovaných plodín a rýb z akvaponického systému. Pri pestovaní sa bude využívať akvaponický systém, v ktorom ryby a rastliny pracujú v symbióze, pričom rastliny čistia rybám vodu a ryby im dodávajú CO2. V zálohe je niekoľko ďalších dehydrovaných potravín.
Vzduch
Kyslík v základni sa bude získavať z farmy rias. Riasy - Chlorella Vulgaris - budú spotrebúvať CO 2 čerpaný cez farmu a využívať ho na fotosyntézu, čím sa uvoľní kyslík. Prebytočný kyslík sa uskladňuje v nádržiach, ktoré sa naplnia kyslíkom, ktorý sa môže použiť v prípade núdze.
Podmienky, ako je vlhkosť a tlak, sa budú pozorne sledovať a možno ich manuálne upraviť.
Výkon:
Solárne panely by premieňali slnečné svetlo na elektrickú energiu, zatiaľ čo solárna tepelná technológia by sa mohla používať na ohrev vody alebo iných kvapalín na rôzne účely, napríklad na výrobu pary na výrobu elektrickej energie alebo na zabezpečenie tepla pre obytné budovy. Využívaním týchto obnoviteľných zdrojov energie môžeme znížiť potrebu nákladných a nespoľahlivých alternatív, ako sú fosílne palivá alebo jadrová energia, a podporiť udržateľnejšiu budúcnosť prieskumu a osídľovania Mesiaca.
Tuhý odpad sa bude presúvať cez vodovodný systém do hospodárskej budovy. V hospodárskej budove budú koprofágne červy požierať tuhý odpad, ktorý sa potom môže použiť pri výrobe biobetónu. Všetok tuhý odpad bude prechádzať týmto systémom, takže nie je potrebný žiadny iný spôsob likvidácie. Pevný odpad však môžeme v prípade potreby využiť aj na hnojenie fariem. Červy sa môžu použiť aj na kŕmenie rýb v akvaponickom systéme.
Kvapalný odpad bude prechádzať cez farmu rias. Keď tekutý odpad prechádza cez potrubia s riasami, riasy z neho odstránia všetok dusíkatý odpad vrátane škodlivých prvkov, ako je napríklad amoniak. Táto voda sa potom chemicky upraví, aby bola pitná, a potom sa vráti späť do vodovodného systému.
Rádiové vlny boli hlavnou metódou komunikácie medzi astronautmi na Mesiaci a riadením misií ESA. Rádiové vlny sú elektromagnetické vlny - môžu sa šíriť vákuom, čo je vlastnosť, ktorá ich robí ideálnymi na vesmírnu komunikáciu spolu s ich schopnosťou prenášať údaje na veľké vzdialenosti. Na komunikáciu s astronautmi na Mesiaci používa ESA sieť pozemných antén a prenosových satelitov na obežnej dráhe okolo Zeme. Antény na Zemi vysielajú rádiové signály do reléových satelitov, ktoré potom prenášajú signály do antén na základni. To umožní efektívnu komunikáciu medzi ESA a kozmickou oázou. Predchádzajúce projekty ESA a NASA využívali rádiovú technológiu s rovnakým účinkom. Hoci sa vyvíjajú aj iné technológie na vesmírnu komunikáciu, napríklad laserová komunikácia, rádiové vlny zostanú v tomto projekte primárnou metódou na tento účel.
Slnečný vietor je prúd nabitých častíc, ktoré neustále vyžaruje Slnko a ktoré majú významný vplyv na povrch Mesiaca a jeho životné prostredie. Analýza týchto údajov, ktoré sa získajú pomocou zariadenia s názvom Solar Wind Ion Reading Device (alebo SWORD). Konkrétne sa projekt zameria na analýzu nabíjania povrchov spôsobeného slnečným vetrom a prípadné škodlivé účinky s tým spojené . V rámci projektu sa využijú počítačové simulácie na ďalšie skúmanie mechanizmov, ktoré stoja za týmito javmi. Výsledky tohto výskumu pomôžu zlepšiť naše chápanie lunárneho prostredia a poskytnú poznatky o vplyve slnečného vetra na iné bezvzdušné telesá v našej slnečnej sústave a poskytnú poznatky pre konštrukciu budúcich lunárnych a marťanských habitatov.
Okrem toho drsné mesačné prostredie s nízkou gravitáciou, extrémnymi teplotnými výkyvmi a nedostatkom atmosféry a vody predstavuje pre pestovanie plodín značné výzvy. Preto budeme skúmať aj rast rôznych geneticky modifikovaných plodín v mesačných podmienkach a analyzovať ich rast a úrodu v porovnaní s geneticky nemodifikovanými plodinami. V rámci projektu sa bude skúmať aj potenciál techník genetického inžinierstva na zvýšenie odolnosti a prispôsobivosti plodín mesačnému prostrediu. Výsledky tohto výskumu by mohli mať významný vplyv na budúce dlhodobé vesmírne prieskumné misie a rozvoj udržateľného poľnohospodárstva vo vesmíre. Pochopením potenciálu geneticky modifikovaných plodín pre lunárne poľnohospodárstvo môžeme pripraviť pôdu pre udržateľnejšiu a sebestačnejšiu ľudskú prítomnosť na Mesiaci i mimo neho.
Núdzové postupy: Astronauti by mali byť pripravení na riešenie núdzových situácií, ako sú poruchy zariadenia, lekárske pohotovosti a evakuácia.
Psychologická príprava: Astronauti trávia dlhý čas v izolácii a uzavretí. Psychologický výcvik im môže pomôcť zvládnuť izoláciu, pracovať v strese a udržať si pozitívny prístup.
Fyzický tréning: Astronauti musia absolvovať typickú fyzickú prípravu ESA
Vedecká príprava: Ovládanie SWORD-u by malo byť možné pre všetkých šesť astronautov. Bol by potrebný výcvik v jeho prevádzke a údržbe.
V záujme bezpečnosti by bolo potrebné aj školenie o obsluhe fotobioreaktora, aby bolo možné ľahko obnoviť stály prísun kyslíka.
Systémy podpory života: Mesačná misia si vyžaduje sebestačné obydlie, ktoré podporuje ľudský život. Astronauti by mali byť vyškolení v obsluhe systémov podpory života, ako je recyklácia vzduchu a vody, výroba potravín a nakladanie s odpadom.
Talaria
Talaria je model dronu s dlhým doletom, ktorý funguje na solárnu energiu. Je to viacúčelový dron, ktorý používa súpravu robotických ramien na zber skál a mesačného ľadu na veľkú vzdialenosť. Dron sa ovláda na diaľku z komunikačnej miestnosti s priamym videoprenosom.
Vďaka solárnej energii a komunikácii na veľké vzdialenosti môže stráviť dlhý čas mimo základne na expedíciách. Chladiaci skladovací priestor umiestnený v jej zadnej časti jej umožňuje návrat s cieľovými materiálmi, ako je napríklad mesačný ľad.
Aegis
Aegis je model vozidla s dlhým dojazdom, ktorý funguje na dobíjateľnú batériu. Batériu možno dobíjať aj pomocou solárnych panelov namontovaných na streche vozidla.
Vozidlo riadi jedna osoba, ale môžu v ňom dlhodobo žiť až tri osoby, pretože má potrebné priestory na spanie. Má veľké zásoby kyslíka, ako aj dehydrované potraviny (a prostriedky na ich rehydratáciu).
Keďže Aegis má ľudských pasažierov, ktorí nebudú mať na sebe skafandre, je vzduchotesný a pancierovaný, aby bol chránený pred akýmkoľvek narušením.
Iokheira
Iokheira je prieskumné vozidlo s krátkym dojazdom, do ktorého sa zmestia maximálne dvaja pasažieri. Má otvorenú strechu a umožňuje veľmi rýchle cestovanie na krátke vzdialenosti. Vozidlo sa pohybuje rýchlo, ale nemôže pojať významný náklad, používa sa na prieskum. Môže sa používať aj na prepravu SWORD-u na monitorovanie veľkých vzdialeností.
Talos
Talos je raketa, ktorá sa použije na návrat na Zem. Po vybudovaní základne sa jednotlivé časti Talosu vytlačia 3D tlačou, aby sa skonštruovala raketa schopná núdzového návratu na Zem v prípade ohrozenia astronauta. Keďže základňa je sebestačná, nie je potrebné dovážať na základňu zásoby zo Zeme.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 