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.
Tredje plats - ESA:s medlemsstater
Oban gymnasieskola Oban-Argyll och Bute Storbritannien 16, 15, 14, 13 5 / 1 Engelska
Programvara för 3D-design: Fusion 360
Detta projekt syftar till att skapa ett basläger på månen. Vi har några kupoler på ytan, men det mesta av vår design kommer att ligga under jord. Basen kan bekvämt rymma 10 astronauter och eventuellt fler om besättningarna arbetar i skift, och innehåller grundläggande bekvämligheter som toaletter, sovsalar, ett kök och ett gemensamt område, men också mer arbetsrelaterade rum som verkstäder, förvaringsutrymmen, laboratorier och ett växthus. Basen har också en extra kupol som är skild från huvudbasen och som innehåller högenergi- och högtemperaturprocesser som elektrolyskammare och ugnar, denna separation hjälper till att skydda huvudbasen i händelse av ett fel i dessa system. Basen är huvudsakligen byggd av aluminium på grund av dess styrka och lätthet samt det faktum att allt extra aluminium som krävs för underhåll av basen kan utvinnas från malm i månens regolit med hjälp av FFC Cambridge-processen som är en av de processer som undersöks vid den här basen. Basen använder också månens jord som byggnadsmaterial för att skydda besättningen från strålning.
Det främsta skälet till att installera denna bas är att den ska fungera som en vetenskaplig forskningsplattform på månen. Basen skulle göra det möjligt för astronauterna att stanna kvar på månen mycket längre, vilket innebär att fler experiment och projekt skulle kunna hanteras i månmiljön, vilket i sin tur skulle förbättra vår förståelse av månen och vårt universum avsevärt på lång sikt. Ett annat viktigt syfte skulle vara att undersöka miljön och hur vissa saker reagerar på den, samt att studera månytan, få övning i att odla mat på månen och undersöka resultaten av långvarigt boende i miljöer med lägre gravitation. Detta skulle vara information som lätt skulle kunna samlas in och distribueras tillbaka för vetenskaplig användning på jorden. Denna information skulle kunna vara mycket användbar vid utvecklingen av framtida rymdfarkoster, vid planeringen av framtida astronaututbildning eller till och med för att förbättra tekniken på jorden.
Vårt månbasläger skulle byggas vid månens sydpol på åsen mellan De Gerlache-kratern och Shackleton-kratern. Denna plats är fördelaktig eftersom solen, när den lyser upp denna del av månen, befinner sig strax under eller strax över horisonten och skapar relativt stabila temperaturer på upp till 54°C. Solen hjälper till att odla grödor i växthuset och producera energi till basen med hjälp av solpanelerna samt förhindrar att utrustning fryser permanent. Den här platsen har också tillgång till många viktiga resurser som isfyndigheter och månregolit som innehåller malmer som anortosit. Terrängen är också mycket lätt att korsa till fots eller med rover på grund av de mjuka sluttningarna och den sparsamma mängden markavfall. Platsen har också direkt satellitanslutning till jorden på grund av riktningen den är vänd mot.
Som förklarats tidigare är basen huvudsakligen tillverkad av aluminium på grund av dess tillgänglighet på månen såväl som på jorden och dess lätthet, styrka och materialegenskaper, det har också testats väl i en rymdmiljö eftersom ISS är konstruerad av det. Basen är huvudsakligen uppbyggd av kupoler och cylindrar för att minimera tryckpunkterna på kanterna och minska risken för köldbryggor på grund av tryckskillnaden mot utsidan av basen. Detta designval gör också byggandet av strukturen mycket enklare eftersom dessa rundade strukturer kan segmenteras och enkelt transporteras på rymdfarkoster och monteras. Större delen av basen kommer också att täckas av några meter månjord för att skydda basen från flygande skräp och strålning. Malmen anortosit producerar även kisel och aluminium i FFC Cambridge-processen, som kan användas för att tillverka vissa komponenter till basen på månen.
Den enda utrustning som skulle behöva hämtas från jorden är grävrobotar och gruvanläggningar för att få fram den nödvändiga jorden, isen och malmen. De ursprungliga basmodulerna kan också transporteras via rymdfarkoster till månen för att säkerställa att människor kan överleva på månen medan den permanenta basen byggs upp. 3D-skrivare skulle också kunna användas för att bygga och underhålla basen eftersom specifika komponenter och verktyg kan skapas från råmaterial i plast och metall som transporteras från jorden.
Som vi förklarat tidigare planerar vi att bygga vårt läger mestadels under jord och täcka det med månjord ovanpå så att våra astronauter skyddas från solstrålning när de befinner sig inne i byggnaden. Månjord är bra på att skydda mot strålning eftersom några meter av detta material skyddar mot de flesta strålningstyper. Denna jord kommer också att skydda mot asteroider och flygande skräp som astronauterna och basen kommer att utsättas för. Rymddräkter och moon rovers kommer att användas av astronauterna för att hålla dem säkra och bättre hjälpa dem när de reser utanför lägrets väggar. Varje modul är separerad från huvudbasen genom invändiga luftslussar som kan förseglas och hjälpa till att hålla besättningen vid liv i händelse av ett skrovbrott. Basen har också ett centralt luftrenings- och cirkulationssystem, men detta kan isoleras för att hålla några få eller bara en modul vid liv i händelse av ett intrång. De enda modulerna som har egna luftsystem är verkstaden, vetenskapslabbet och entrén. Detta är i händelse av att dessa rum blir förorenade eller giftiga och kan förhindra att denna luft cirkulerar runt hela basen. Basen har också luftfiltreringssystem för att förhindra att besättningen andas in skadliga gaser och partiklar, till exempel innehåller månstoft silikat som kan orsaka skador på lungorna om det andas in i stora mängder. Alla högenergiprocesser hålls åtskilda från bostadsmodulerna, vilket kan förhindra att hela basen förstörs i händelse av ett katastrofalt fel. Rören som transporterar produkterna från dessa processer till basen har också tryckaktiverade laddningar som bryter igenom röret i händelse av en tryckvåg, vilket förhindrar att basen skadas.
Månlägret kommer att få sin strömförsörjning främst från solen med hjälp av 99 solpaneler som kan vridas för att alltid vara vända mot solen, som kommer att placeras på plats runt basen som producerar ström under dagen, driver basen samt laddar litiumjonbatterier för basen på natten. Dessa solpaneler kommer att producera maximalt 135,63 kW, vilket innebär att solpanelerna producerar totalt 5,86 MJ under 12 timmar.
Luft produceras på flera olika sätt, från vattenklyvning till FFC Cambridge-processen; luften i modulerna kommer inte att innehålla kväve eftersom människor inte behöver kväve för att överleva. Syre kommer att produceras genom att vatten som smält från is matas in i en elektrolyskammare där det delas upp i syre och väte. Vätet transporteras till lagringstankar för att användas som raketbränsle och syret transporteras till huvudbasen. FFC Cambridge-processen är mer experimentell och producerar också syre som kommer att användas till raketbränsle och andningsbar luft.
Vatten produceras återigen genom att smälta ner isavlagringar och används antingen för att tillverka syre eller leds till tankar i basen för att användas som dricksvatten. Vattnet filtreras för att avlägsna föroreningar och odrickbara molekyler så att det är säkert att dricka. Vattnet används som dricksvatten och i andra system, men det mesta återvinns och filtreras på nytt.
Huvuddelen av maten importeras från jorden, men den kompletteras med grödor och mat som produceras på månen. Den mat som produceras på månen är inte den primära livsmedelskällan, men om det någonsin uppstår problem med transporten av mat från jorden kan besättningen överleva på de produkter som odlas på månen.
Det organiska avfall som astronauterna producerar kan komposteras eller användas som gödningsmedel för de växande växterna. Vi skulle också vilja införa reaktorer som omvandlar skräp till gas, eftersom de kan användas för att omvandla skräp till gas som besättningen kan återanvända i byggnaden eller för rovers, eftersom reaktorerna använder en termisk nedbrytningsprocess för att omvandla avfall till en gas. Luft- och vattenfiltrering skulle också användas för att begränsa mängden avfall. Flytande avfallsprodukter kommer att filtreras och återvinnas för att minimera belastningen på vattenproduktionssystemen och för att spara energi. Vatten som är rent men som har runnit genom systemen och inte kan drickas kommer att användas till toaletter och bevattning av växter.
Vi kommer att använda kommunikationsarrayer och en 4,2 meter hög, utfällbar parabolantenn för att skicka kommunikation till Queqiao-reläsatelliten som ett sätt att kommunicera med jorden. Queqiao-reläsatelliten är en satellit som har skjutits upp för att befinna sig i en L2-halobana där den befinner sig på den perfekta platsen för att utan problem kunna skicka kommunikation från månen till jorden och vice versa. Detta beror på att denna position är den enda plats där den kan ha tillgång till månens baksida men ändå nå jorden utan rädsla för att månen blockerar dess överföringar. Sändningarna från Queqiao kan sättas i kontakt med andra LEO-satelliter för att vidarebefordra meddelandena till vilket företag som helst.
Vi behöver också kommunikation på månen. Därför kommer grundläggande radioapparater att införas för att möjliggöra kommunikation inte bara med astronauterna utan även med andra månbaser.
De ämnen som vår forskning kommer att fokusera på att hjälpa är miljöer med låg gravitation och geologi. Eftersom dessa två ämnen kommer att vara basens huvudfokus, kommer insamling av information om dessa ämnen att vara huvudprioriteringen när det gäller användningen av forskning. Borrmetoder kommer att användas för att samla is och jord som kan undersökas ytterligare och experimenteras på tillbaka i lägret. Dessa experiment kan göras för att ta reda på mer information om specifika områden, till exempel vilka komponenter som finns i jorden, hur strålning påverkar elementen på månen, hur mycket information från jord- och isprover som går tillbaka till solsystemets bildande som kan räddas och även hur odling av växter på månjord kommer att gå med tanke på markens olika uppbyggnad.
Gymmet som är inbyggt i basen, även om det är till för att stödja astronauternas fysiska och mentala tillstånd, kommer också att vara tillgängligt som en metod för att samla in information om hur låg gravitation påverkar människokroppen. Detta kan också ge information om hur en individs rutiner påverkas av denna märkliga förändring i miljön, samtidigt som det också ger information om hur man kan misstänka symptom på affinitet för låg gravitation hos en person beroende på hur deras kropp mår fysiskt. Vi kommer också att studera FFC Cambridge-processen eftersom den fortfarande befinner sig i experimentella stadier på grund av bristen på regolit på jorden, men på månen kommer framstegen att öka drastiskt. Denna process kommer att hjälpa till att implementera större månbaser i framtiden på grund av att den producerar byggmaterial lokalt på månen.
För att förbereda astronauterna för den kommande månfärden skulle vi vilja lägga till följande som en del av deras träningsprogram;
Se till att kandidaterna får en grundlig genomgång av förhållandena, den miljö som kan förväntas och den typ av problem och lösningar som kan uppstå under resan.
Ha övningar och sedan övergripande tester i scenarier för månmiljöer som förverkligas i simulatorer med exakt de problem som debriefingen talar om.
Införliva undervattens-/poolträning i deras program. Simbassänger kan simulera den känsla av låg gravitation som astronauterna måste vänja sig vid innan de åker till månen. Genom att utföra övningar, gå eller bara flyta i vattnet kan de anpassa sig till känslan av låg gravitation och övertid kan de lära sig hur de ska manövrera i vattnet med sina dräkter. Detta har visat sig vara till stor hjälp eftersom astronauter som förberedde sig för Apollo-uppdragen också hade genomgått samma träning.
Bygg en låtsasbas. Säkerhetsprotokoll kan köras i uppbyggda baser för att se till att ingen i teamet fryser och att alla vet hur de ska bete sig i en nödsituation. De uppbyggda baserna kommer också att vara till nytta för förtrogenhet, eftersom de ger kandidaterna möjlighet att lära känna laboratorierna och verkstäderna samtidigt som de också ger en chans att se bostäderna för att vänja sig vid layouten.
Utbildning i långvarig isolering. Besättningarna kommer att tränas i att arbeta tillsammans och i långvarig isolering på en låtsasbas för att simulera den sociala aspekten och utmaningarna med att vara ensam.
Vi kommer att använda en rover för att köra astronauter till och från uppdragsplatser, andra potentiella läger, gruvplatser eller för att helt enkelt utforska marken. Konstruktionen för vår rover innebär att fordonet använder solenergi för att producera energi samt en laddare för anslutning till huvudbasen, som skulle stå för strömförsörjningen av maskinen. När det gäller hur vi skulle resa fram och tillbaka mellan månen och jorden har vi landat i att använda återanvändbara raketer som SpaceX Starship för att göra resan. Detta är en utmärkt idé eftersom raketerna kan tankas både på jorden, med de resurser som finns där, och på månen, med väte och syre som separerats från det månisvatten som samlats in därifrån. Rymddräkter skulle också tillhandahållas så att astronauterna skulle kunna korsa månlandskapet till fots. EVA-tiden skulle dock vara begränsad på grund av strålningsexponeringen.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 