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.
Akademija Kingston Kingston ob Temzi - Surrey Združeno kraljestvo 17, 16 6 / 1 Angleščina
Programska oprema za oblikovanje 3D: Blender
Namen tega projekta je preizkusiti samostojno bazo za 6 astronavtov. Glavna eksperimenta te misije sta raziskovanje učinkov sončnega vetra na površino Lune in gojenje gensko spremenjenih pridelkov za ekstremne habitate. Naše raziskave vključujejo nedavno objavljene znanstvene revije, ki raziskujejo sedanji in predvideni razvoj na področju napredne robotike, izkoriščanja virov na kraju samem (ISRU) in znanosti o materialih. Naša baza bo služila kot odskočna deska za prihodnje raziskave in načrtovane misije na luninem in marsovskem površju v skladu s cilji ESA in NASA za vrnitev ljudi na Luno in Mars v bližnji prihodnosti. Naša baza se bo osredotočala predvsem na raziskovalne cilje, vendar obstajajo možnosti za komercialne projekte, kot je pridobivanje redkih zemeljskih kovin, ki se bodo z dobičkom izvažale na Zemljo, kar bo ustvarilo trajnostno lunarno gospodarstvo in spodbudilo prihodnje naložbe v raziskave na Luni.
Osrednji namen baze je služiti kot dokaz koncepta za vzpostavitev samozadostne baze, ki bi jo lahko v prihodnosti uporabili na drugem nebesnem telesu.
Ker je popolnoma neobstoječa atmosfera na Luni zelo podobna nizki atmosferi planetov, kot je Mars - približno ≈0,02 kg/m3, kar je skoraj zanemarljivo -, bomo raziskovali tudi učinke sončnega vetra. S pomočjo naprave za branje sončnega vetra (Solar Wind iOn Reading Device ali SWORD) bomo spremljali vzorce trkov sončnega vetra z Luno, tako da bomo lahko pregledali učinke sončnega vetra, ki jih bo morda treba poznati za prihodnje projekte na drugih nebesnih telesih.
SWORD je zasnovan na podlagi sončnega orbitalnega heliosferskega snemalnika (Solar Orbiting Heliospheric imager) ali "SoloHi". Uporablja šest ločenih notranjih senzorjev za opazovanje sončne aktivnosti in sproščanja ter par senzorjev za merjenje plazme in magnetnih polj.
Baza bo zgrajena na robu kraterja Amundsen. Postavljena bo na veliko manjšem kraterju, ki se nahaja neposredno ob kraterju Amundsen.
3D zasnova baze uporablja toplotno karto tega neimenovanega kraterja, ki je oblikovana v merilu.
Koordinate tega kraterja so 84,5°S 82,8°E.
Smisel uporabe manjšega kraterja je v tem, da lahko z veliko manj truda zgradimo več plasti višine pod tlemi.
Glede na posnetke Lune, ki sta jih opravili NASA in ESA, so v kraterju in njegovi okolici našli vodo (v obliki luninega ledu). Poleg tega je bilo po poročilih agencije NASA ugotovljeno, da je lokacija skoraj popolnoma stalno izpostavljena padajoči sončni svetlobi.
Naša baza se bo začela graditi kot misija brez posadke - še pred pristankom astronavtov. Z robotiko, ki jo upravlja ESA, bomo zgradili osnovno ogrodje, ki bo služilo kot začasni bivalni prostor za astronavte, preden bo baza v celoti postavljena.
Po tej začetni fazi gradnje bodo astronavti prebivali v tem osnovnem ogrodju, medtem ko bomo 3D tiskali dele za nadaljevanje gradnje prostorov, tako ročno kot s pomočjo robotov. Eden od izzivov pri tem bi bila gradnja podzemnih delov baze, ki bo zahtevala veliko izkopavanja. To bo izkopano v stranico kraterja.
Stene baze bodo zgrajene v triplastnem sistemu, za kar bomo uporabili tri materiale:
1) Najbolj notranji sloj je sloj poliviniliden fluorida - nereaktivnega, toplotno stabilnega termoplasta. Kljub svoji trdnosti je plastika zelo lahka, zato je mogoče naenkrat prenesti velike količine brez večjih dodatnih stroškov za vesoljski polet.
2) Srednji sloj bi bila razmeroma tanka mreža iz ogljikovih vlaken in silicija, ki je zelo lahka in neverjetno plastična, zato je uporaben material z visoko uporabnostjo. Kot lahek in tanek material je zelo prostorsko učinkovit za prevoz v razsutem stanju.
3) Zunanji sloj bi bil izdelan iz 3D tiskanega lunarnega regolita, ki bi ga s površja zbrali droni Talaria. Tega lahko zmešamo podobno kot beton in tako ustvarimo plast regolitnega betona, s katerim prekrijemo zunanjo stran baze.
Za zaščito astronavtov pred fizičnimi udarci bomo pri zasnovi uporabili dva posebna materiala: Za zaščito pred fizičnimi udarci bo med stenami nameščena tanka, a prožna mreža iz ogljikovih vlaken in silicija. Prožnost ogljikovih vlaken omogoča blažilni učinek, kar znatno podaljša čas udarca mikrometeorita in s tem znatno zmanjša silo. S tem se zmanjša tveganje, da bi mikrometeorit vdrl v prostor. Poleg tega je mreža iz ogljikovih vlaken prevodna, zato jo je mogoče uporabiti kot senzor za zaznavanje morebitnih poškodb podlage. Ker je velik del baze pod nivojem površja, ima tudi naravno zaščito pred tlemi nad njo.
V primeru vdora v prostor je prezračevalni sistem baze zasnovan tako, da ob sprožitvi senzorjev, vpetih v mrežo iz ogljikovih vlaken, samodejno zapre prostor. To pomeni, da se v porušeni sobi ne bo izgubil kisik, oskrba baze s kisikom pa bo ostala stabilna. Poleg tega bo miniaturni fotobioreaktor, ki je v večini sob, zagotavljal rezervni kisik, če bi odpovedal prezračevalni sistem.
Za zaščito pred UV-sevanjem so notranje stene podstavka izdelane iz plastike poliviniliden fluorida, ki je odporna na UV-žarke. Ta plastika je izjemno močna (v petih letih stalne uporabe se je obrabila za približno 0,3%), hkrati pa je odporna proti UV-žarkom, kar preprečuje, da bi astronavte prizadelo škodljivo prodorno UV-sevanje.
Voda
Voda se bo uporabljala v zaprtem sistemu. S pomočjo ribogojnic z algami in majhnimi količinami kemične obdelave bomo vodo nenehno čistili, da bo pitna. Dodatno vodo, ki jo bomo dodajali v zaloge, bomo pridobivali iz luninega ledu, ki ga lahko stopimo in iz njega pridobivamo vodo. Vodo je treba narediti pitno s filtriranjem škodljivega luninega regolita, ki je lahko ujet v ledu.
Hrana
Hrano bodo sprva uporabljali iz zalog dehidrirane hrane, ki bo prišla z astronavti. To jim bo omogočilo prehodno obdobje, preden se bodo začeli oskrbovati sami. Ko bo vzpostavljeno kmetovanje in ko bodo pridelek začeli dobivati, bo večina hrane izhajala iz gojenja gensko spremenjenih pridelkov in rib iz sistema akvaponike. Pri kmetovanju se bo uporabljal akvaponični sistem, kjer ribe in rastline delujejo v simbiozi, pri čemer rastline čistijo vodo za ribe, ribe pa zagotavljajo CO2. Kot rezerva je na voljo nekaj dodatne dehidrirane hrane.
Air
Kisik v bazi se bo pridobival iz ribogojnice z algami. Alge - Chlorella Vulgaris - bodo porabljale ogljikov dioksid, ki se črpa skozi farmo, in ga uporabljale za fotosintezo, pri čemer se bo sproščal kisik. Presežek kisika se shranjuje v rezervoarjih, ki se napolnijo s kisikom, ki se lahko uporabi v nujnih primerih.
Pogoji, kot sta vlažnost in tlak, se natančno spremljajo in jih je mogoče ročno prilagoditi.
Moč:
Sončni kolektorji bi sončno svetlobo pretvarjali v električno energijo, medtem ko bi se sončna toplotna tehnologija lahko uporabljala za segrevanje vode ali drugih tekočin za različne namene, na primer za proizvodnjo pare za električno energijo ali zagotavljanje toplote za bivalne prostore. Z uporabo teh obnovljivih virov energije lahko zmanjšamo potrebo po dragih in nezanesljivih alternativah, kot so fosilna goriva ali jedrska energija, ter spodbujamo bolj trajnostno prihodnost za raziskovanje in naselitev Lune.
Trdni odpadki se bodo prek vodovodnega sistema prenesli v gospodarsko poslopje. Koprofagni črvi bodo v gospodarskem poslopju požirali trdne odpadke, ki se lahko nato uporabijo pri proizvodnji biobetona. Vsi trdni odpadki bodo šli skozi ta sistem, tako da ne bo treba uporabljati drugih načinov odstranjevanja. Trdne odpadke pa lahko po potrebi uporabimo tudi za gnojenje kmetij. Črvi se lahko uporabijo tudi za hranjenje rib v akvaponskem sistemu.
Tekoči odpadki se pretakajo skozi ribogojnico z algami. Ko tekoči odpadki prehajajo skozi cevi z algami, alge iz njih odstranijo vse dušikove odpadke, vključno s škodljivimi elementi, kot je amoniak. Ta voda se nato kemično obdela, da postane pitna, preden se vrne v vodovodni sistem.
Radijski valovi so glavni način komunikacije med astronavti na Luni in nadzorom misije ESA. Radijski valovi so elektromagnetni valovi, ki lahko potujejo skozi vakuum, zaradi česar so idealni za komunikacijo v vesolju, skupaj z možnostjo prenosa podatkov na velike razdalje. ESA za komunikacijo z astronavti na Luni uporablja omrežje zemeljskih anten in relejnih satelitov v orbiti okoli Zemlje. Antene na Zemlji pošiljajo radijske signale relejnim satelitom, ti pa jih nato prenašajo do anten v bazi. To bo omogočilo učinkovito komunikacijo med ESA in kozmično oazo. Pri prejšnjih projektih ESA in NASA je bila radijska tehnologija uporabljena z enakim učinkom. Čeprav se razvijajo tudi druge tehnologije za vesoljsko komunikacijo, kot je na primer laserska komunikacija, bodo pri tem projektu radijski valovi ostali glavna metoda za ta namen.
Sončni vetrovi so tok nabitih delcev, ki jih nenehno oddaja Sonce, in pomembno vplivajo na Lunino površje in okolje. Analiza teh podatkov, ki jih bomo pridobili z uporabo naprave, imenovane Solar Wind Ion Reading Device (ali SWORD). Natančneje, projekt se bo osredotočil na analizo polnjenja površin zaradi sončnega vetra in morebitnih škodljivih učinkov, povezanih s tem . Pri projektu bodo uporabljene računalniške simulacije za nadaljnjo raziskavo mehanizmov, ki so v ozadju teh pojavov. Rezultati te raziskave bodo pomagali izboljšati naše razumevanje lunarnega okolja in omogočili vpogled v učinke sončnih vetrov na druga brezzračna telesa v našem sončnem sistemu ter omogočili vpogled v gradnjo prihodnjih lunarnih in marsovskih habitatov.
Poleg tega surovo lunarno okolje z nizko gravitacijo, ekstremnimi temperaturnimi nihanji ter pomanjkanjem atmosfere in vode predstavlja velik izziv za gojenje poljščin. Zato bomo preučevali tudi rast različnih gensko spremenjenih pridelkov v lunarnih razmerah ter analizirali njihovo rast in donos v primerjavi z gensko nespremenjenimi pridelki. Projekt bo raziskal tudi možnosti tehnik genskega inženiringa za povečanje odpornosti in prilagodljivosti pridelkov na lunarno okolje. Rezultati te raziskave bi lahko imeli pomembne posledice za prihodnje dolgoročne misije raziskovanja vesolja in razvoj trajnostnega kmetijstva v vesolju. Z razumevanjem potenciala gensko spremenjenih pridelkov za lunarno kmetijstvo lahko utrjemo pot za bolj trajnostno in samozadostno človeško prisotnost na Luni in drugod.
Postopki v nujnih primerih: Astronavti morajo biti pripravljeni na ravnanje v nujnih primerih, kot so odpoved opreme, nujna medicinska pomoč in evakuacija.
Psihološko usposabljanje: Astronavti so dolgo časa v izolaciji in zaprti. Psihološko usposabljanje jim lahko pomaga pri obvladovanju izolacije, delu pod stresom in ohranjanju pozitivne naravnanosti.
Telesno usposabljanje: Astronavti morajo opraviti tipično fizično usposabljanje ESA.
Znanstveno usposabljanje: Upravljanje plovila SWORD bi moralo biti omogočeno vsem šestim astronavtom. Potrebno bi bilo usposabljanje za njegovo delovanje in vzdrževanje.
Zaradi varnosti bi bilo potrebno tudi usposabljanje za upravljanje fotobioreaktorja, tako da bi bilo mogoče zlahka obnoviti stalno oskrbo s kisikom.
Sistemi za podporo življenju: Za lunarno misijo je potreben samozadosten habitat, ki omogoča življenje ljudi. Astronavte je treba usposobiti za delovanje sistemov za vzdrževanje življenja, kot so recikliranje zraka in vode, proizvodnja hrane in ravnanje z odpadki.
Talaria
Talaria je model brezpilotnega letala dolgega dosega, ki deluje na sončno energijo. Gre za večnamenski dron, ki z robotskimi rokami zbira kamenje in lunarni led z velike razdalje. Dron se upravlja na daljavo iz komunikacijske sobe z neposrednim video prenosom.
Sončna energija in komunikacije dolgega dosega pomenijo, da je lahko na odpravah dolgo časa zunaj baze. Hladilni skladiščni prostor, ki se nahaja v njegovem zadnjem delu, mu omogoča, da se vrne s ciljnimi materiali, kot je lunarni led.
Aegis
Aegis je model vozila z dolgim dosegom, ki deluje na akumulatorsko baterijo. Baterijo lahko polnijo tudi sončne celice, nameščene na vrhu vozila.
Vozi ga ena oseba, vendar lahko v vozilu dlje časa bivajo do tri osebe, saj ima na voljo potrebne spalne prostore. Ima veliko zalogo kisika in dehidrirane hrane (in sredstva za njeno rehidracijo).
Ker ima Aegis človeške potnike, ki ne bodo nosili vesoljskih oblek, je zrakotesen in oklepljen za zaščito pred kakršnim koli vdorom.
Iokheira
Iokheira je izvidniško vozilo za kratke razdalje, v katerem lahko sedita največ dva potnika. Je odprto in omogoča zelo hitro potovanje na kratke razdalje. Vozilo se premika hitro, vendar ne more prevažati večjega tovora, uporablja pa se za raziskovanje. Uporablja se lahko tudi za prevoz orodja SWORD za spremljanje na dolge razdalje.
Talos
Talos je raketa, s katero se bo vrnil na Zemljo. Ko bo baza postavljena, bodo deli Talosa natisnjeni s 3D tiskalnikom, da se sestavi raketa, ki se bo lahko v nujnih primerih vrnila na Zemljo, če bo astronavt ogrožen. Ker je baza samozadostna, ji ni treba z Zemlje prinašati zalog.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 