I Moon Camp Pioneers är varje lags uppdrag att 3D-designa ett komplett Moon Camp med hjälp av valfri programvara. De måste också förklara hur de ska använda lokala resurser, skydda astronauterna från farorna i rymden och beskriva boende- och arbetsfaciliteterna i sitt Moon Camp.
Tudor Vianus nationella högskola för datavetenskap Bukarest-Distrikt 1 Rumänien 16, 17 5 / 5 Engelska
Programvara för 3D-design: Fusion 360
Project Aphrodite är en vetenskaplig forskningsplats som ligger vid månens sydpol, nära mitten av en av dess 4000 kratrar.
Vår bas är utformad på ett sådant sätt att den är lätt att montera och expandera. Av effektivitetsskäl består huvudstrukturen av två våningar, som var och en består av flera sexkantiga celler placerade bredvid varandra - celler som kan staplas och länkas samman. Dessa är skyddade av en glaskupol. Vi har ett växthus för odling av de nödvändiga växter som säkerställer våra astronauters överlevnad, samt rovers för att hjälpa månens invånare.
Vårt huvudsyfte är att visa att människor faktiskt kan tillbringa en livstid på jordens satellit, samt att underlätta vetenskaplig forskning. Eftersom månen aldrig har utsatts för vittring och erosion har den bevarat bevis på ursprunget till solsystemets utveckling, som vi försöker förstå. Dessutom är vår naturliga satellit en språngbräda för vidare satsningar. Att bygga infrastruktur på månen kommer att underlätta resor till destinationer som Mars.
Efter att ha tagit hänsyn till både effektiviteten och säkerheten för astronauterna kom vi fram till att den mest gynnsamma platsen för vår månbas skulle vara Shackleton-kratern. Med ett djup på över 12 km och en diameter på 20 km ligger denna krater inom kanten av Sydpolen-Aitken-bassängen. Trots sitt anspråkslösa utseende har den många fördelar, t.ex. dikotomin mellan de delar av kraterkanten som har solsken nästan året runt och kraterbotten som alltid är mörk. Ytterligare utforskning av dess egenskaper skulle kunna ge användbara data om månens inre.
Basen är tillverkad av 3D-printade celler som enkelt kan bäras och sammanfogas. Inspirationen bakom deras sexkantiga form var strukturen hos en bikaka, som är den starkaste formen, vilket är anledningen till att den är så vanligt förekommande i naturen. Den kan hålla mycket vikt samtidigt som den inte tar upp mycket utrymme (enligt Honeycomb Conjecture). Cellerna har månbetong som råmaterial. Det är ett aggregat som liknar betong, det är icke-poröst, starkt och kräver inte vatten, vilket är en bristvara på månen. Dessutom är det starkt, hållbart och har bra avskärmningsegenskaper. Glasprodukter kan också användas, medan järn och nickel kan utgöra elektriska ledare. När det gäller utrustningen kommer vi att använda jordförflyttningsutrustning som är nödvändig för utgrävning av livsmiljöer, samt för transport av råvaror till smältverk eller tillverkningsplatser och bortforsling av avfall.
Förankrad i berggrunden finns en två till tre meter tjock yttre kupol av S-glas som skyddar rummen, växthuset, O2-, H2O- och H2-tankarna, som byggts av maskiner utan mänsklig kontroll. Glaset tillverkas i lager för att möjliggöra kontroll av termisk stress. Det finns alltid minst en vaken besättningsmedlem och allt övervakas noggrant och permanent. Allt underhåll sker också autonomt. Om något skulle hända finns det strikta säkerhetsprotokoll på plats.
I kratrar, dit ljuset inte når, finns det isavlagringar - detta kommer att vara vår huvudsakliga vattenkälla. En rover kommer att skickas för att bryta och samla is, som senare kommer att smältas med hjälp av ugnar. Vi kommer också att återanvända vatten från urin, svett och luft. Det kommer att hållas bakteriefritt med hjälp av ny reningsteknik baserad på silverjoner.
Efter experiment ledda av ett forskarteam från University of Florida kom man fram till att trots skillnaderna mellan regolit och jordjord - med sina vassa partiklar och brist på organiskt material - kan månjord faktiskt användas för att odla växter i. Därför är det möjligt att odla de flesta typer av örter och grönsaker för en balanserad kost. I händelse av en nödsituation kommer det alltid att finnas extra mat i vårt förråd.
Till en början kommer de att behöva använda tryckluft från jorden, men det är alldeles för dyrt för att de ska kunna göra det under resten av bosättningens livstid. Väte kan hittas i isen som finns i djupa kratrar och sedan användas för elektrolys av vatten för att få syre. Chlorella Vulgaris, en art av mikroalger, kan potentiellt också användas för syrgasproduktion.
Den primära energikällan utgörs av solpanelerna. De genererar likströmselektricitet. Solljuset kommer att nå dem mer effektivt än det skulle ha gjort på jorden, på grund av den ständigt klara månhimlen. För att kunna dra nytta av elektriciteten på natten kommer solpanelerna att ladda batterierna under dagen. Vi kan också använda månens regolit för att lagra värme. Helium-3, som det finns gott om på månen, är visserligen ganska kostsamt men kan användas för att driva icke-radioaktiva kärnfusionsreaktioner, som producerar stora mängder effektiv energi.
Vi har för avsikt att göra oss av med astronauternas avfall på ett effektivt sätt. OSCAR-projektet är den lösning som vi har kommit fram till. Syftet är att omvandla sopor och mänskligt avfall till syngas, en kombination av användbara gaser som metan, väte och koldioxid. Tekniken innebär att små bitar av avfall bearbetas i en högtemperaturreaktor, vilket möjliggör återanvändning av kasserat material under långvariga rymduppdrag. Genom att genomföra detta kan uppdragets massa minskas, användbar rymdfarkost och habitatvolym kan ökas och uppdragets tillförlitlighet och robusthet kan förbättras. Denna process är avgörande för att uppnå ett slutet kretsloppssystem för mänsklig rymdfart, eftersom det möjliggör en minskning av logistiska krav och gör det möjligt att återanvända material.
Det finns några olika sätt att upprätthålla kommunikationen med jorden och andra månbaser. Det bästa sättet är genom laserkommunikation eftersom laserstrålar är mer fokuserade och kräver mindre energi för att överföra information över långa avstånd. Denna teknik har testats av NASA:s Lunar Laser Communications Demonstration och bedömts vara genomförbar. Ett annat sätt skulle vara genom direkt kommunikation med hjälp av radiovågor. Detta är ett praktiskt sätt eftersom NASA:s Deep Space Network har tre antenner runt jorden som tar emot och skickar meddelanden till månens sydpol. Dessa antenner är placerade i Kalifornien, Spanien och Australien. Slutligen tänker vi använda satelliter, eftersom de kan ge oavbruten kommunikation, hantera stora mängder data och överföra realtidssignaler.
För att utveckla hållbara livsuppehållande system för mänsklig utforskning av månen krävs omfattande studier av bioreaktorer. Bioreaktorer är slutna system som utnyttjar biologiska processer för att producera syre och mat till astronauterna samtidigt som avfall återvinns. Exakt kontroll av temperatur, luftfuktighet och näringsnivåer är avgörande för bioreaktorernas prestanda, och experiment för att optimera dessa variabler i en månmiljö kan förbättra deras effektivitet.
Vi planerar också att undersöka hur vi skulle kunna odla ett bisamhälle. Eftersom insekterna är världens viktigaste pollinerare är det rimligt att anta att de kan spela en avgörande roll för att skapa ett hållbart jordbruk för långa rymduppdrag. Honungsbin kan inte flyga i atmosfäriska tryck under cirka 66,5 kilopascal, men en studie som genomfördes av forskare vid University of Guelph i Ontario visade att vanliga östhumlor (Bombus impatiens) fortfarande kan pollinera effektivt vid 52 kilopascal - NASA:s rekommenderade tryck för utomjordiska växthus (det är lättare att upprätthålla än de 101 kilopascal som finns vid havsnivån på jorden, men ändå tillräckligt för att växter ska trivas). Därför kommer vi att försöka ta med oss dessa humlor. Med deras hjälp kanske vi inom en snar framtid kan lägga grunden till ett verkligt ekosystem på månen.
Förutom att instruera astronauterna om komplexa och specialiserade flygfarkoster, utrustning och dräkter, måste utbildarna skapa en simulering av arbetsförhållandena i mikrogravitation för att säkerställa att astronauterna är tillräckligt förberedda. För att förhindra åksjuka under uppskjutning och landning tränar pilotastronauterna i ett Gulfstream jetflygplan som är särskilt modifierat för att simulera vibrationer, ljud och vyer. När det gäller att anpassa sig till den faktiska livsstilen på månen går astronauterna igenom simulatorer som kan variera temperaturen från -20 grader Celsius till 60 grader, samt sådana som kan generera tryck som är sex gånger högre än det vanliga atmosfärstrycket (motsvarande ett djup på 60 meter i havsvatten) och till och med kan återskapa tryckförhållandena på en höjd av 100.000 fot, vilket ofta anses vara tröskeln till yttre rymden. Dessutom kan torrflödessimulatorer återskapa mikrogravitation och astronauter genomgår träning i centrifuger och centrifugbaserade simulatorer för att förbättra sin förmåga att stå emot G-krafter. Astronauterna övar rymdpromenader under vattnet i en stor simbassäng. De tillbringar mellan 7 och 10 timmar under vattnet för varje timme de kommer att gå i rymden.
I vår månkoloni har vi en mängd rovers. De är tillverkade av aluminium och har tre hjul för bättre stabilitet. Cockpiten är helt tillverkad av glas för att ge föraren full sikt. Dessutom har våra rovers ett borrtillbehör med syftet att extrahera vetenskapliga prover som kommer att analyseras ytterligare av forskarna i lägret. Resor till och från jorden kommer att göras med hjälp av avancerade rymdskepp. Dessa kommer att behöva ha följande: aerodynamisk design, modulär konstruktion för flexibel design, värmesköldar för skydd mot värme och skador, dockningsportar, strålningsskydd avsedda att skydda elektronik och besättning samt ett framdrivningssystem. I framtiden planerar vi att använda ballonger för att utforska månens atmosfär ännu mer.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 