Mond_Lager

Moon Camp Explorers-Galerie 2021-2022

In Moon Camp Explorers hat jedes Team die Aufgabe, mit Tinkercad ein komplettes Mondlager in 3D zu entwerfen. Sie müssen auch erklären, wie sie die lokalen Ressourcen nutzen, die Astronauten vor den Gefahren des Weltraums schützen und die Wohn- und Arbeitseinrichtungen beschreiben.

Team: CEMA

DLR_Schule_Labor  Dresden    Deutschland 10, 12, 14   4 / 4

Externer Link für 3d

Beschreibung des Projekts

Dies ist unser Mond-Camp "CEMA". Wir dachten daran, es am Südpol einzurichten, in der Nähe des Shackleton-Kraters (4 km tief, 20 km Durchmesser).
Das Lager besteht aus einzelnen, halbkugelförmigen Modulen und ist daher ständig erweiterbar und flexibel. Sollte in einem der Module ein Schaden auftreten (z.B. Riss in der Wand, der zu Sauerstoffverlust führt), kann es durch Schließen der Übergänge von den anderen abgeschottet und repariert werden, ohne diese zu beschädigen. Dank seiner Halbkugelform kann das Mondlager mit Mondstaub bedeckt werden, so dass keine Löcher zum Schutz vor Strahlung gebohrt werden müssen. Bohrungen wären sehr kostspielig, da man die großen, schweren Bohrmaschinen zum Mond bringen müsste. Das macht unser Moon Camp relativ praktikabel.

Unser Mondcamp "CEMA" ist vorläufig für zwei Astronauten ausgelegt. In diesem Sinne gibt es zwei Privatzimmer und auch die übrigen Kapazitäten sind für diese Personenzahl geeignet. Durch die Flexibilität unseres Mondcamps ist dieses jedoch ständig erweiterbar und kann somit für mehr Personen bewohnbar gemacht werden.
Unser Mondlager ist nur ein Modell des späteren Lagers, daher sind die Beziehungen zwischen den einzelnen Modulen, den Objekten und insbesondere dem Shackleton-Krater nicht korrekt.

Wo wollen Sie Ihr Moon Camp errichten?

Shackleton-Krater

Warum haben Sie diesen Ort gewählt?

Stationierung in der Nähe Shackleton-Krater würde eine konstante Wasserversorgung des Camps sicherstellen, da das Eis im Krater jederzeit geschmolzen und genutzt werden kann. Die Stromerzeugung durch die Photovoltaikanlage wird durch die ausreichende Sonneneinstrahlung während der Lichtphase, die am Südpol besonders lang ist, gewährleistet sein. Auch sind die Temperaturen dort im Vergleich zu anderen Orten nicht zu extrem. Außerdem kann von dieser Position aus ein relativ guter Funkkontakt zur Erde hergestellt werden, da astronomische Radiowellen an diesem Ort in brauchbaren Frequenzen arbeiten könnten, weshalb wir eine Antenne auf dem Dach haben.

Wie wollen Sie Ihr Mooncamp bauen? Welche Materialien werden Sie verwenden?

Erste Lieferung: Die größeren, schwereren Komponenten (Sauerstoffspaltmaschine, Rover, Solarzellen usw.) werden maschinell an die richtigen Stellen gebracht.

Zweite Lieferung: ein Flugroboter und das "gefaltete" Mondlager, das aus einem mit einer dünnen Aluminiumschicht überzogenen Metallrahmen besteht. Es wird vom Raumschiff auf die Oberfläche abgeworfen, wo es von innen aufgeblasen wird und sich die kleineren Module aus dem großen herauswölben (Kommandozentrale). Der Flugroboter schöpft Mondstaub in sich hinein und verteilt ihn auf dem Lager, um es strahlungssicher zu machen.

Endlieferung: Einrichtungsgegenstände und die Menschen, die dann das Mondlager teilweise mit maschineller Unterstützung errichten

Wasser
Lebensmittel
Elektrizität
Luft
Schutz

Die Wasserversorgung unseres Mondlagers wird mit Hilfe des Shackleton-Kraters erfolgen. Wir wollen das Eis direkt am Krater schmelzen, filtern und für die sanitären Anlagen unseres Mondlagers, die Wasserversorgung der Astronauten sowie für die Bewässerung unseres Hydrokultursystems nutzen. Das Wasser kann gefiltert und immer wieder verwendet werden. Zum Beispiel wird der Urin der Astronauten durch ein Filtersystem geleitet und so zu Trinkwasser aufbereitet.

Unser Moon Camp verfügt über eine Hydrokulturanlage, in der die Astronauten einen Teil ihrer eigenen Lebensmittel anbauen können, die sie dann in der Küche verzehren. Parallel dazu werden gefriergetrocknete Speisen angeliefert und in der Küche zubereitet. Darüber hinaus werden die Astronauten regelmäßig mit Lebensmitteln von der Erde versorgt.

Da sich unser Mondlager am Südpol befindet, erhält es etwa 95% der Zeit Sonnenlicht. Aus diesem Grund haben wir viele Solarmodule um unser Lager herum aufgestellt, um die Sonnenenergie umzuwandeln. Die Fotovoltaikanlage wird unsere Hauptenergiequelle sein.
Brennstoffzellen, die Sauerstoff und Wasserstoff zu Wasser reagieren lassen und auch in unserem Moon camp vorhanden sind, werden ebenfalls zur Energieerzeugung eingesetzt. Der Prozess wird als elektrochemische Reaktion bezeichnet.
Die elektrische Energie wird dann in unserem großen Energiespeicher (Batterie) gesammelt, von wo aus sie jederzeit, auch nachts, genutzt werden kann.

Der Mond ist von einer Regolithschicht bedeckt, die hauptsächlich aus Sauerstoff (43%) in Verbindung mit Eisen, Magnesium, Kalzium oder Silizium besteht. Wenn der Mondstaub erhitzt wird, wird der Sauerstoff aus der Verbindung freigesetzt und unsere Astronauten können ihn zum Atmen verwenden. Wir haben dafür die Sauerstoffspaltmaschine, mit der wir den Sauerstoff extrahieren können.
Das CO2, das beim Atmen freigesetzt wird, kann entweder durch ein System geleitet werden, das es in Sauerstoff (O2) umwandelt, den die Austronauten dann wieder einatmen können, oder es kann direkt in das Hydrokultursystem geleitet werden, wo es die Pflanzen ernährt.

Auf dem Mond ist die kosmische Strahlung viel höher als auf der Erde, weil es auf dem Mond fast keine Atmosphäre und kein Magnetfeld gibt, das die Strahlung ablenkt. Die hochenergetischen Teilchen, die fast mit Lichtgeschwindigkeit durch den Weltraum fliegen, können den menschlichen Zellen erheblichen Schaden zufügen.
Um uns vor kosmischer Strahlung zu schützen, bedecken wir unser Mondlager mit Monderde, die eine abschirmende Wirkung hat. Auch die Reste des Mondgesteins, aus denen der Sauerstoff herausgelöst wurde, können zu diesem Zweck verwendet werden.
Darüber hinaus könnten die Astronauten Strahlenschutzwesten tragen.

Beschreiben Sie einen Tag auf dem Mond für einen Ihrer Moon Camp-Astronauten

Aus der Sicht der Astronautin Julia.

Gegen 8 Uhr morgens an diesem Tag in unserem Mondlager wachte ich auf und löste meine Sicherheitsgurte, die mich über Nacht sicher im Bett hielten.
Als ich aufstand, bemerkte ich, dass Tobias, mein Astronautenkollege hier auf der Mondstation, bereits wach war und mit seiner Familie in der Kommandozentrale kommunizierte. Nach einer kurzen Begrüßung machten wir uns gemeinsam auf den Weg zum Gewächshaus, um für das Frühstück (9:30 Uhr) etwas Gemüse aus unserem Hydrokultursystem zu ernten.
Der Tag begann mit einer schnellen Wäsche und anschließendem Training im Fitnessstudio (11:00 Uhr).
Ich zog meinen Raumanzug und meine Strahlungsweste an und verließ die Station. Ich war heute für einen Rundgang mit unserem motorgetriebenen Rover vorgesehen, um bestimmte Messungen durchzuführen und Proben für spätere Untersuchungen zu sammeln.
Ich startete den Rover und fuhr über den holprigen Mondboden los.
Tobias würde heute die Stellung auf der Station halten.
Nach ein paar Kilometern sammelte ich ein paar geeignete Mondstücke ein und begann mit den Messungen (12:30 Uhr).
Nach etwa zwei Stunden kehrte ich zum Bahnhof zurück und wir aßen gemeinsam zu Mittag (14:00 Uhr).
Dann gingen wir in die Kommandozentrale und analysierten die Proben, schrieben ein Protokoll und kommunizierten unsere Ergebnisse mit der Erde (bis 17:00 Uhr). Um fit zu bleiben, sind wir wieder ins Fitnessstudio gegangen und haben uns den Hintern abgerackert (19:00 Uhr).
Nach dem Abendessen und einer abendlichen Überprüfung des Senders fiel ich ins Bett und vertiefte mich in meinen E-Book-Reader (21:00 Uhr).

Andere Projekte:

  Acampamento Neil Alden Armstrong

 

  Escola Básica Bernardino Machado
    Portugal
  TEAM Arthur Soares Corrêa

 

  Instituto S do Saber
    Brasilien
  Orion MRTech- Mannschaft Kolumbien

 

  MyRoboTech
    Kolumbien
  Team Mun

 

  Emmas Schule (private Patenschaft)
    Dänemark