V igri Moon Camp Pioneers je naloga vsake ekipe, da s pomočjo izbrane programske opreme 3D-oblikuje celoten lunin tabor. Razložiti morajo tudi, kako bodo uporabili lokalne vire, zaščitili astronavte pred nevarnostmi v vesolju ter opisali bivalne in delovne prostore v svojem luninem taboru.
Tretje mesto - Države članice ESA
Srednja šola Oban Oban-Argyll in Bute Združeno kraljestvo 16, 15, 14, 13 5 / 1 Angleščina
Programska oprema za 3D oblikovanje: Fusion 360
Namen tega projekta je vzpostaviti bazni tabor na Luni. Na površju imamo nekaj kupol, medtem ko bo večina našega projekta pod zemljo. Baza lahko udobno sprejme 10 astronavtov, morda tudi več, če bodo posadke delale v izmenah, in vsebuje osnovne pripomočke, kot so stranišča, spalnice, kuhinja in skupni prostor, pa tudi bolj delovne prostore, kot so delavnice, skladiščni prostori, laboratoriji in rastlinjak. Baza ima tudi dodatno kupolo, ločeno od glavne baze, v kateri so visokoenergijski in visokotemperaturni procesi, kot so elektrolizne komore in peči, ta ločitev pa pomaga zaščititi glavno bazo v primeru okvare teh sistemov. Baza je zgrajena predvsem iz aluminija zaradi njegove trdnosti in lahkotnosti ter dejstva, da se lahko dodatni aluminij, potreben za vzdrževanje baze, pridobi iz rude v luninem regolitu z uporabo procesa FFC Cambridge, ki je eden od procesov, ki se raziskujejo v tej bazi. V bazi se lunina zemlja uporablja tudi kot gradbeni material za zaščito posadke pred sevanjem.
Glavni razlog za postavitev te baze je, da bi služila kot znanstveno raziskovalna platforma na Luni. Ta baza bi astronavtom omogočila daljše bivanje na Luni, kar pomeni, da bi lahko v lunarnem okolju izvajali več poskusov in projektov, kar bi dolgoročno bistveno izboljšalo naše razumevanje Lune in našega vesolja. Drug pomemben namen bi bil preučiti okolje in način, kako se določene stvari odzivajo nanj, pa tudi preučiti lunino površje, pridobiti prakso gojenja hrane na Luni in preučiti rezultate dolgoročnega življenja v okolju z nižjo gravitacijo. To bi bile informacije, ki bi jih lahko zlahka zbrali in posredovali nazaj za znanstveno uporabo na Zemlji. Te informacije bi bile lahko zelo koristne pri razvoju prihodnjih vesoljskih plovil, načrtovanju prihodnjega usposabljanja astronavtov ali celo pri izboljšanju tehnologije na Zemlji.
Naš bazni tabor na Luni bi bil zgrajen na južnem tečaju Lune na grebenu med kraterjem De Gerlache in kraterjem Shackleton. Ta lokacija je ugodna, saj ko sonce osvetljuje ta del lune, lebdi tik pod obzorjem ali tik nad njim, kar ustvarja razmeroma stabilne temperature do 54 °C. Sonce, ki je na voljo, pomaga pri rasti pridelkov v rastlinjaku in proizvodnji energije za bazo s pomočjo sončnih kolektorjev ter preprečuje, da bi oprema trajno zmrznila. Ta lokacija ima tudi dostop do številnih pomembnih virov, kot so nahajališča ledu in lunarni regolit, ki vsebuje rude, kot je anortozit. Teren je zaradi blagih pobočij grebenov in redkih zemeljskih ostankov zelo enostaven za pešačenje ali vožnjo z roverjem. Lokacija ima tudi neposredno satelitsko povezavo z Zemljo zaradi smeri, v katero je obrnjena.
Kot je bilo že pojasnjeno, je osnova izdelana predvsem iz aluminija, saj je ta na voljo tako na Luni kot na Zemlji, poleg tega pa je lahek, trden in ima dobre materialne lastnosti, prav tako pa je bil dobro preizkušen v vesoljskem okolju, saj je iz njega zgrajena Mednarodna vesoljska postaja. Baza je zgrajena predvsem iz kupol in valjev, da se čim bolj zmanjšajo tlačne točke na robovih in zmanjša nevarnost porušitve hriba zaradi razlike v tlaku z zunanjostjo baze. Ta izbira zasnove tudi precej olajša gradnjo konstrukcije, saj je te zaobljene strukture mogoče segmentirati in enostavno prevažati na vesoljskih plovilih ter jih sestaviti. Večji del baze bo prav tako prekrit z nekaj metri lunine zemlje, da bo baza zaščitena pred letečimi drobci in sevanjem. Iz rude anortozita se v procesu FFC Cambridge pridobivata tudi silicij in aluminij, ki se lahko uporabita za izdelavo nekaterih sestavnih delov baze na Luni.
Edina oprema, ki bi jo bilo treba pripeljati z Zemlje, so roboti za izkopavanje in rudarski objekti za pridobivanje potrebne zemlje, ledu in rude. Izvirne bazne module je mogoče z vesoljskim plovilom prenesti na Luno, da bi zagotovili preživetje ljudi na Luni med postavitvijo stalne baze. Pri gradnji in vzdrževanju baze bi se uporabljali tudi 3D-tiskalniki, saj bi se lahko posebne komponente in orodja izdelali iz izhodne plastike in kovine, ki bi se pripeljala z Zemlje.
Kot smo že pojasnili, nameravamo naš tabor zgraditi večinoma pod zemljo in ga pokriti z lunarno zemljo, tako da bodo astronavti v notranjosti stavbe zaščiteni pred sončnim sevanjem. Lunina zemlja dobro ščiti pred sevanjem, saj nekaj metrov tega materiala ščiti pred večino vrst sevanja. Ta zemlja bo ščitila tudi pred asteroidi in letečimi delci, s katerimi se bodo astronavti in baza srečali. Astronavti bodo uporabljali vesoljske obleke in lunine roverje, ki jih bodo varovali in jim bolje pomagali, ko bodo potovali zunaj zidov tabora. Vsak modul je od glavne baze ločen z notranjimi zračnimi zapornicami, ki se lahko v primeru porušitve trupa zaprejo in pomagajo ohraniti posadko pri življenju. Baza ima tudi osrednji sistem za čiščenje in kroženje zraka, ki pa ga je mogoče izolirati, da v primeru preboja preživi nekaj modulov ali samo en modul. Edini moduli, ki imajo lastne zračne sisteme, so delavnica, znanstveni laboratorij in vhod. To je namenjeno za primer, če bi ti prostori postali kontaminirani ali strupeni in bi lahko preprečili kroženje tega zraka po celotni bazi. Ta baza ima tudi sisteme za filtriranje zraka, ki preprečujejo, da bi posadka vdihavala škodljive pline in delce, na primer lunarni prah vsebuje silikate, ki lahko ob vdihavanju velikih količin poškodujejo pljuča. Vsi visokoenergijski procesi so ločeni od bivalnih modulov, kar lahko prepreči uničenje celotne baze v primeru katastrofalne okvare. Cevi, po katerih se proizvodi teh procesov prenašajo v bazo, imajo tudi tlačno aktivirane naboje, ki v primeru povišanega tlaka prekinejo cev in preprečijo poškodbo baze.
Tabor na Luni se bo napajal predvsem iz sonca, in sicer z 99 solarnimi ploščami, ki se lahko obračajo tako, da so vedno obrnjene proti soncu, ki bodo nameščene okoli baze in bodo čez dan proizvajale električno energijo za napajanje baze ter ponoči polnile litij-ionske baterije za bazo. Te sončne plošče bodo proizvedle največ 135,63 kW, kar pomeni, da bodo v 12 urah proizvedle skupaj 5,86 MJ.
Zrak se proizvaja na več načinov, od cepljenja vode do procesa FFC Cambridge; zrak v modulih ne bo vseboval dušika, saj ga ljudje ne potrebujejo za preživetje. Kisik bo proizveden z dovajanjem vode, stopljene iz ledu, v komoro za elektrolizo, kjer se bo razcepila na kisik in vodik. Vodik se transportira v rezervoarje za shranjevanje, kjer se uporabi kot raketno gorivo, kisik pa se transportira v glavno bazo. Postopek FFC Cambridge je bolj eksperimentalen in prav tako proizvaja kisik, ki se bo uporabljal za raketno gorivo in zrak za dihanje.
Voda se ponovno pridobiva s taljenjem ledu in se uporablja za proizvodnjo kisika ali pa se po ceveh dovaja v rezervoarje v bazi, kjer se uporablja kot pitna voda. Voda se filtrira, da se odstranijo nečistoče in nepitne molekule, tako da je varna za pitje. Ta voda se uporablja za pitje in druge sisteme, vendar se večina vode reciklira in ponovno filtrira.
Večino hrane uvažajo z Zemlje, vendar jo dopolnjujejo s pridelki in hrano, pridelano na Luni. Hrana, pridelana na Luni, ni primarni vir hrane, vendar lahko posadka v primeru težav s prevozom hrane z Zemlje preživi z izdelki, pridelanimi na Luni.
Organske odpadke, ki jih proizvedejo astronavti, je mogoče kompostirati ali uporabiti kot gnojilo za rastoče rastline. Prav tako bi radi uvedli reaktorje za pretvorbo odpadkov v plin, saj se lahko z njimi odpadki spremenijo v plin, ki ga lahko posadka ponovno uporabi v stavbi ali za roverje, saj reaktorji uporabljajo postopek termične razgradnje za pretvorbo odpadkov v plin. Za omejitev količine odpadkov bi se uporabljala tudi filtracija zraka in vode. Tekoči odpadni proizvodi se bodo filtrirali in reciklirali, da bi zmanjšali obremenitev sistemov za proizvodnjo vode in pomagali varčevati z energijo; voda, ki je čista, vendar je bila speljana skozi sisteme in je ni mogoče piti, se bo uporabljala za stranišča in zalivanje rastlin.
Za pošiljanje komunikacij na relejni satelit Queqiao kot sredstvo za komunikacijo z Zemljo bomo uporabljali komunikacijske sklope in 4,2 metra visokozmogljivo parabolično anteno, ki jo je mogoče namestiti. Relejni satelit Queqiao je satelit, izstreljen v orbito L2 halo, kjer je na idealnem mestu, da lahko brez težav pošilja komunikacije z Lune na Zemljo in obratno. Ta položaj je namreč na edinem mestu, kjer ima lahko dostop do oddaljene strani Lune, vendar še vedno doseže Zemljo brez strahu, da bi Luna blokirala njegove prenose. Oddajniki iz Queqiao lahko vzpostavijo stik z drugimi sateliti LEO, da se sporočila posredujejo katerikoli družbi, ki jih potrebuje.
Potrebujemo tudi komunikacije na Luni. Zato bodo vzpostavljene osnovne radijske postaje, ki bodo omogočale komunikacijo ne le z astronavti, temveč tudi z drugimi luninimi bazami.
Teme, na katere se bodo osredotočile naše raziskave, so okolje z nizko gravitacijo in geologija. Ker bosta ti dve temi v središču pozornosti baze, bo zbiranje informacij o omenjenih temah glavna prednostna naloga pri uporabi raziskav. Z vrtalnimi metodami bomo zbirali led in zemljo, ki ju bomo lahko nadalje preučevali in z njima eksperimentirali v taboru. S temi poskusi se lahko pridobi več podatkov o določenih področjih, na primer o sestavinah v zemlji, o vplivu sevanja na elemente na Luni, o tem, koliko podatkov o vzorcih zemlje in ledu iz časa nastanka sončnega sistema je mogoče pridobiti, in celo o tem, kako bo z gojenjem rastlin na lunarni zemlji glede na različno zgradbo tal.
Telovadnica, ki je vgrajena v bazo, je sicer namenjena telesnim in duševnim težavam astronavtov, vendar bo na voljo tudi za zbiranje informacij o vplivu nizke gravitacije na človeško telo. Tako lahko pridobimo tudi informacije o tem, kako ta nenavadna sprememba okolja vpliva na posameznikovo rutino, hkrati pa lahko pridobimo informacije o tem, kako pri posamezniku posumiti na simptome afinitete do nizke gravitacije glede na to, kako se njegovo telo obnaša v fizičnem smislu. Preučili bomo tudi proces FFC Cambridge, ki je zaradi pomanjkanja regolita na Zemlji še vedno v eksperimentalni fazi, vendar se bo na Luni napredek drastično povečal. Ta proces bo v prihodnosti pomagal pri vzpostavitvi večjih luninih baz, saj bo na Luni omogočal lokalno proizvodnjo gradbenega materiala.
Da bi astronavte lažje pripravili na prihodnjo misijo na Luno, bi radi v njihov program usposabljanja vključili naslednje;
Kandidate, ki se bodo udeležili teka, temeljito seznanite s pogoji, okoljem, ki ga je mogoče pričakovati, in težavami ter rešitvami, ki se lahko pojavijo v času odsotnosti.
V okviru scenarijev lunarnega okolja izvedite vaje, treninge in nato celotne teste, ki bodo v simulatorjih oživili natanko tiste težave, o katerih je govora v poročilu.
V svoje programe vključite vadbo pod vodo ali v bazenu. Bazeni lahko simulirajo občutek nizke gravitacije, na katerega bi se morali astronavti navaditi pred odhodom na Luno. Z izvajanjem vaj, hojo ali le plavanjem v vodi se bodo prilagodili občutku nizke gravitacije, sčasoma pa se bodo naučili, kako v njej manevrirati s svojimi skafandri. Dokazano je, da to pomaga, saj so se astronavti, ki so se pripravljali na misije Apollo, prav tako udeležili enakega usposabljanja.
Izdelajte osnovo za maketo. V maketah baz lahko izvajate varnostne protokole, da se prepričate, da nihče v ekipi ne bo zmrznil in da bodo vsi vedeli, kako ravnati v nujnih primerih. Makete baz bodo uporabne tudi za spoznavanje, saj predstavljajo priložnost, da kandidati spoznajo laboratorije in delavnice, hkrati pa ponujajo priložnost, da si ogledajo bivalne prostore, da se navadijo na razporeditev.
Dolgoročno usposabljanje za izolacijo. Posadke se bodo usposabljale za sodelovanje in dolgotrajno osamitev v navidezni bazi, da bi simulirale socialni vidik in izzive osamljenosti.
Rover bomo uporabljali za vožnjo astronavtov do krajev misije, drugih potencialnih taborov, rudarskih območij ali za preprosto raziskovanje zemlje. Po zasnovi našega roverja naj bi vozilo za proizvodnjo energije uporabljalo sončno energijo in polnilnik za povezavo z glavno bazo, ki bi skrbel za napajanje naprave. Glede načina potovanja med Luno in Zemljo smo se odločili za uporabo raket za večkratno uporabo, kot je SpaceX Starship. To je odlična zamisel, saj bi lahko rakete napolnili z gorivom tako na Zemlji s tamkajšnjimi viri kot na Luni z vodikom in kisikom, ki bi ju pridobili iz luninega ledu. Na voljo bi bile tudi vesoljske obleke, ki bi astronavtom omogočale peš premikanje po lunarni pokrajini. Vendar bi bil čas EVA omejen zaradi izpostavljenosti sevanju.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 