Team: Moon Entrepreneurs

Kategorija: 3. mesto - države članice ESA | 3. mesto - države članice ESA | Las Palmas de Gran Canaria - Španija |  Canterbury School Las Palmas

Opis projekta

2.1.a. Kje na površini Lune bi postavili svoje zavetišče? 
Drugo

2.1.b. Pojasnite svojo izbiro iz vprašanja 2.1. 
Naš lunin tabor bi radi postavili nad ekvatorjem in pod severnim tečajem. To smo izbrali zaradi obstoja podzemnih jam v obliki cevi, imenovanih Lunine lavne cevi, v katerih bi zgradili naš tabor v obliki valja. Te cevi najdemo v Mare Serenitatis in Mare Tranquillitatis. Naselbina na površino Lune skoraj ne bo vplivala, saj smo tabor (z uporabo informacij iz satelitov in drugih virov) zasnovali že pred odpravo, da bi se lahko prilagodil meritvam v jami. Te cevi bi lahko ponudile številne možnosti za nadaljnjo širitev luninega tabora v prihodnjih odpravah. Poleg tega, ker ni daleč od ekvatorja, bo sončna svetloba bolj koncentrirana, in ker temperature v teh jamah niso tako povišane in so bolj stabilne, bo z nekaj sreče morda v njih tudi zaledenela voda (v referencah so navedene temperature okrog -22 ºC), vendar viri niso znani, zato bi lahko bili omejeni.

2.2.a. Kje bi zgradili zavetišče: na površini ali pod zemljo?
Podzemni

2.2.b. Pojasnite svojo izbiro pri vprašanju 2.2.
Približno 80% našega tabora bo postavljen pod zemljo in prekrit s plastjo zemlje, ki jo drži mreža, predhodno postavljena nad kraterjem. To bo podrobneje pojasnjeno v tretjem poglavju, šestem vprašanju (3.6). V spodnjem nadstropju glavne valjaste stavbe bo pritrjena komora za znižanje tlaka, da bodo možne odprave po Lunini lavni cevi. Drugi 20% tabora bo nameščen na površini Lune. Tu se nahajata dve glavni stvari, prva so sončni paneli, ti bodo postavljeni v krožni obliki po obodu kraterja. Skupaj bomo videli 31 sončnih panelov. Poleg tega bo kot varnostni ukrep nameščeno tudi vozilo za zasilni izhod. Zunaj glavne stavbe bo še ena komora za zmanjševanje tlaka, ki bo omogočala odprave po luninem površju. Na koncu bo zunaj glavne stavbe nameščen tudi komunikacijski stolp. V načrtu je za prikaz naših zamisli na voljo model terena. Z njim smo poskušali simulirati tudi lunarno lavno cev.

3.1. Kako velik bo vaš Moon Camp?
Tabor je precej velik, saj imamo različne elemente, ki sestavljajo naselje. Glavna valjasta stavba se nahaja v Lunini lavni cevi. Ta stavba je sestavljena iz treh nadstropij. Spodnje (prvo nadstropje) se uporablja kot skladišče. Srednje (drugo nadstropje) je delovno območje, zgornje (tretje) pa bivalni prostor. Premer valjaste strukture je 10 metrov, višina vsakega nadstropja pa tri metre. Nazadnje so na zunanji strani sončni kolektorji, ki so postavljeni koncentrično okoli središča kraterja in so razporejeni v dveh vrstah. Opomba: zasnova je bila izdelana zelo podrobno, zato si podrobneje oglejte stvari, kot so rover (na primer kolesa ... ), sončni paneli, zračne zapornice, vrata, komunikacijska antena in še veliko več!

3.2.a Koliko ljudi bo sprejel vaš Moon Camp?
3 - 4 astronavti

3.2.b. Pojasnite svojo izbiro pri vprašanju 3.2.
Zaradi širokega območja, ki je na voljo za bazo, so bili izbrani trije do štirje astronavti. Preveč astronavtov bi zahtevalo preveč sredstev in veliko več prostora, medtem ko je predlagano taborišče preveliko le za dva astronavta. Evakuacije bi potekale učinkoviteje, projekti I+D+i in nekatere misije pa bi se izvajali na poenostavljen in praktičen način.

3.3.a Katere lokalne vire Mesečina bi uporabili?
Vodni led
Regolit (Lunina zemlja)
Sončna svetloba

3.3.b. Pojasnite svojo izbiro pri vprašanju 3.3.
Vodni led bo pridobljen iz regolita in ledenih pokrovov (če jih bodo našli), stisnjen pod tlakom in filtriran, da ga bodo lahko uporabljali astronavti. Vsa voda bo ponovno uporabljena na podoben način kot na mednarodni vesoljski postaji. Regolit se bo zbiral in predeloval za izdelavo opek za gradnjo baze. Proizvodni proces, ki vključuje izdelke in snovi, razvite na Zemlji, bo povzročil kemično reakcijo na zemlji iz regolita, da bo ta postala trda (podobno kot na Zemlji proizvajamo beton, vendar z uporabo regolita namesto peska ...). Prav tako se bo stisnila, da se kos utrdi. Nazadnje bo sončna svetloba naš edini vir energije, uporaba sončnih kolektorjev pa bo omogočila delovanje vse naše elektronike. Kljub temu bo v taboru poraba energije optimizirana tako, da se bo električna energija ohranjala in kopičila v vrsti baterijskih shranjevalnikov v prvem (spodnjem) nadstropju.

3.4. Razložite, kako nameravate zgraditi svoj projekt na Luni. Vključite informacije o materialih in gradbenih tehnikah, ki jih nameravate uporabiti. Poudarite edinstvene značilnosti svojega projekta.
Podobno kot na Zemlji gradimo iz majhnih opek, želimo ta koncept razširiti in uporabiti vire na Luni za izdelavo teh opek ter jih postaviti eno za drugo kot lego. Da bi zmanjšali količino opreme, ki jo je treba prepeljati z Zemlje, bi proizvajali le eno vrsto in obliko opeke: obodno opeko v dolžini loka. Na načrtu si oglejte, kako se ti kosi med seboj prepletajo. Serija robotov bo zbirala regolit in ga obdelovala v kalupih in stiskalnicah za izdelavo opeke. Te bodo nameščali roboti, podobni robotom CANADARM2 na krovu mednarodne vesoljske postaje. Ko bo raven zgrajena, bodo za ločevanje nadstropij namestili nekaj lahkih kovinskih nosilcev z Zemlje, na streho in tla pa bodo nalepili lahek material. Na strehi bo ostal okrogel prostor, saj bo treba vanj namestiti nekaj opreme. Podobno kot se veliko padalo stisne v del velikosti vrečke, se bo v tem nadstropju s pomočjo črpalk in cevovodov, ki prihajajo iz pristajalnega modula, napihnila debela zavita vreča iz plastike. Ko se vreča napihuje, se v njej ustvarja tlak in se polni s plini, ki so nujni za življenje. Prav tako bo prekrila obliko strukture. Ko bo to končano, bo nameščena zračna zapora. Nato bo nameščeno pohištvo in druga oprema. Na stene strukture se bo razvila tanka lepljiva mreža, zvita kot preproga. Ta mreža vsebuje mikrobe, ki vdihavajo CO2 in izdihavajo O2, da se zmanjša oprema, potrebna za to kemično spremembo. Ko bo potrebno večje povpraševanje, bo nameščenih več nadstropij, čeprav so v idealnem primeru najboljša konfiguracija 3 nadstropja. Nadstropja bodo med seboj ločena z lestvijo, skladiščne komponente, ki jih je treba prevažati med nadstropji, pa bodo izvedene z vrsto tirnic. Zunaj glavne strukture, na površini Lune, bodo sončni paneli koncentrično nameščeni okoli kraterja na podoben način, kot so organizirane koncentrirane sončne elektrarne. Krater bo prekrit s plastjo zemlje, ki jo bo podpiralo nekaj mrež, predhodno nameščenih za zaščito pred gama sevanjem, na sredini pa bo nameščena komunikacijska antena. Na površini bo nameščena zračna zapora, ki bo nato prekrita z zemljo, da bi se izognili trkom z meteoriti. Roverji in rešilna kapsula bodo poleg tabora.

3.5. Opišite in razložite zasnovo vhoda v vaš Moon Camp.
Ko boste počasi pristali na površini Lune, boste videli z zemljo prekrito zračno zaporo, ki jo obdaja na desetine solarnih panelov, nameščenih okoli pokritega kraterja. Na sredini je velik jambor komunikacijske antene, ki je usmerjen na naš planet. Ko se približate zračni zapornici, si omislite dve pipi, od katerih ena vodi do sistema za shranjevanje kisika, druga pa do sistema za shranjevanje goriva. Ko ročno odprete vrata, se prižgejo nekatere luči, in ko se vrata zaprejo in pritisnete gumb na zaslonu na dotik, zaslišite zvok močnih plinov, ki se izločajo okoli vas, saj se zračna zapora stisne. Zdaj lahko varno snamete skafander. Zdaj se morate spustiti po lestvi, da se po odprtju drugih vrat spustite v glavno stavbo.

3.6. Razložite, kako lunin tabor zagotavlja zaščito astronavtov.
Naš lunin tabor je bil zasnovan za zaščito naših astronavtov: ubijalski gama žarki se bodo zmanjšali in ustavili, ker smo tabor prekrili s plastjo zemlje na vrhu kraterja z mrežami (v načrtu je prikazana kot plast zemlje z motnostjo 70%). V teh lavinskih ceveh je temperatura veliko bolj stabilna in jo je lažje nadzorovati. Ker smo zaščiteni pred soncem, je zaščitena tudi oprema v zvezi z naseljem (razen solarnih panelov). Meteoritski dež je prekinjen zaradi zaščite, ki jo nudi prej omenjena plast zemlje. Na vrhu komunikacijske antene bo uporabljen radarski komplet, ki bo poskušal zaznati te meteorite in opozoriti astronavte, če obstaja potencialna nevarnost. Rešilna kapsula (ta ni vključena v predstavljenem načrtu) bo nameščena čim bližje taboru, tako da bodo astronavti v primeru nevarnosti lahko hitro pobegnili ven. Ta kapsula bo nameščena na varnem mestu pred udarci meteorjev, morda v notranjosti kraterja (če bo ta na voljo).

3.7. Opišite lokacijo in ureditev spalnega in delovnega prostora.
V zgornjem nadstropju od treh že omenjenih etaž je spalni in bivalni prostor. To je zato, ker je to prostor, ki je najbližje zračni zapornici, če se izvede postopek evakuacije. Tu bodo astronavti imeli na voljo posteljo in stranišče. Na sredini nadstropja bo tudi miza za pogovore o misijah. Nameščena bo tudi oprema za komunikacijo z Zemljo, da se bodo astronavti lahko pogovarjali s svojimi družinami in vodji operacij na Zemlji. V zgornjem nadstropju bo tudi mini telovadnica. V srednjem nadstropju bo delovni prostor. Tu bo velik laboratorij, v katerem se bodo izvajale raziskave in poskusi. Vzorci bodo testirani in obdelani za potovanje na Zemljo. Poleg tega bodo potekali tudi drugi projekti I+D+i. Menimo, da je treba ti dve področji ločiti, saj so študije pokazale, da mešanje teh dveh področij povzroča slabše rezultate, ko gre za kakovost spanja in kakovost opravljenih nalog.

4.1. Opišite, kaj bo vir energije za zavetišče.
Vir energije bi zagotavljale sončne celice. Ta obnovljiva energija bo uporabljena na najbolj učinkovit način, v baterijah pa bo shranjena za primer pomanjkanja energije ali okvare sistema in za nočno porabo. Veliko teh panelov (30-40) bo nameščenih okoli tabora na površini, da se čim bolj poveča absorpcija svetlobe.

4.2. Opišite, od kod bo izvirala voda. 
Vodo bomo pridobivali predvsem iz tal, in sicer tako, da bomo povečali tlak in temperaturo v bloku regolita, tako da se bo led stalil v vodo, ki jo bomo zbirali in shranjevali. Podobno kot na mednarodni vesoljski postaji se bo večina vode reciklirala iz urina, vodne pare in drugih virov, da bi zmanjšali število odprav, potrebnih za pridobivanje vode iz regolita. Morda se bo več vode dobavljalo z Zemlje, vendar ne veliko, saj to ni donosno.

4.3. Opišite, kaj bo vir hrane.
Glavni vir hrane bi bile rastline in žuželke, ki bi jih gojili v umetnem okolju. Rastline bi gojili s hidroponskim vrtnarjenjem (rastline bodo dobile potrebne minerale in vodo, tako da ne bodo potrebovale zemlje) v spodnjem nadstropju. Zagotovljen bo optimalen vir svetlobe z določeno valovno dolžino in koncentracijo CO2, da se zmanjšajo omejujoči dejavniki, ki vplivajo na fotosintezo. Na ta način bo mogoče gojiti različne poljščine. Pred tem bi bila semena teh rastlin gensko spremenjena, da bi se povečal pridelek in zmanjšala možnost za nastanek bolezni. Beljakovine bodo pridobljene iz žuželk, gojenih v tem umetnem okolju. Žuželke ponujajo veliko beljakovin, rastejo v veliko krajšem času in proizvedejo veliko potomcev. Poleg tega bodo uporabljeni tudi nekateri paketi s hrano, podobni tistim na mednarodni vesoljski postaji.

5.1. Kaj bi radi preučevali na Luni?
Ko bomo enkrat na Luni, smo razmišljali o nadaljnjih odpravah, da bi raziskali druge možne lokacije vodnega ledu in poskusili najti zamrznjeno mikrobno življenje (čeprav je to zelo malo verjetno...). Nedavno so odkrili šibka magnetna polja na površini Lune, ki tvorijo "sončne opekline". Radi bi raziskali te spremembe magnetnega polja, da bi ugotovili, kaj jih povzroča in kako jih lahko ponovimo, da bi izboljšali zaščito pred soncem. Ta zaščita bi omogočila postavitev večjih luninih taborišč, ne nujno podzemnih, zato je to pomembno vprašanje, ki ga je treba raziskati. Raziskali bi tudi, kako se človeško telo odziva na dolgotrajno bivanje v okolju zunaj Zemlje, da bi izboljšali tehnologije za varno oddaljevanje ljudi od našega planeta. Preizkušali bomo nove tehnologije, saj bi lahko imele na Zemlji spremenljive učinke. Tabor na Luni vidimo kot priložnost, da ljudje preizkušajo stvari v zelo zahtevnem okolju. Morda bo mogoče s pomočjo CRISPR ali drugih genetskih sprememb izboljšati tehnologije za hrano in jih preizkusiti v tej lunarni postojanki. Izboljšati je mogoče 3D-tiskanje ter razviti druge proizvodne in gradbene tehnike. Možnosti so neskončne.

Projekte ustvarjajo ekipe, ki so v celoti odgovorne za skupno vsebino.