Mond_Lager
Entdeckung interaktives Bild

Moon Camp Explorers 2022 - 2023 Projekt-Galerie

 

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 in ihrem Mondlager beschreiben.

A.P.O.I.K.I.A.

  Dritter Platz - ESA-Mitgliedstaaten

1. Gymnasiums von Polichni  Thessaloniki-Zentralmazedonien    Griechenland 12, 13, 14   0 / 4 Englisch



1.1 - Projektbeschreibung

Willkommen bei "A.P.O.I.K.I.A." (APOLLO-Progress-Opportunity-International-Knowledge-Inspiration-ARTEMIS). Apoikia ist ein griechisches Wort und bedeutet eine dauerhafte Niederlassung für eine Gruppe von Menschen in einem neuen Land. Unsere Basis besteht aus drei Gebäuden, von denen das zweite unterirdisch ist, während das erste und das dritte oberirdisch sind und unten von Regolith, dann von Regolith und flexiblen Solarpaneelen zum Schutz und zur Stromerzeugung umschlossen werden und ihr oberer Teil aus einem speziellen Filter-Schutzglas besteht. Im ersten Gebäude befinden sich im Erdgeschoss die Bereiche für den Abbau und die Verarbeitung von Eis und Mineralien, im ersten Stock die Bereiche für die Produktion, das Recycling und die Speicherung von Wasser, Sauerstoff und Kohlendioxid und im zweiten Stock das Gewächshaus. Im zweiten Gebäude befinden sich im 1. Stock das medizinische Zentrum, die Küche und der Erholungsraum für die Astronauten, während im 2. Stock die Schlaf- und Badezimmer untergebracht sind. Im dritten Gebäude befinden sich im Erdgeschoss der Fitnessraum und ein Reparaturbereich, im ersten Stock das Forschungslabor und das Kontrollzentrum der Basis und im zweiten Stock ein Observatorium und ein Kommunikationszentrum. Außerhalb der Basis befinden sich Roboter-Bergbaumaschinen, ein Roboter-Mondbahnsystem, eine Rakete und drei Rover.

1.2 - Warum will dein Astronaut zum Mond fliegen und ein Mondlager bauen?

Das Projekt zielt auf die Besiedlung und Erforschung des Mondes zum Nutzen der Entwicklung und des Wohlergehens der menschlichen Spezies, unabhängig von ihrer kulturellen und geografischen Herkunft. Aufgrund seiner Lage gilt der Mond als ein einfaches und kostengünstiges Ziel, das die Telekommunikation begünstigt. Auch die Einrichtung von astronomischen Observatorien für ungehinderte Beobachtungen bei fehlender Atmosphäre begünstigt die Durchführung von Experimenten unter realistischen "extraterrestrischen" Bedingungen, die zu einer umfassenderen Erforschung des Sonnensystems beitragen. Der Untergrund des Mondes wird durch die Treibstoffproduktion zu einer Zwischenstation zum Auftanken und zu einer Startbasis für interstellare Reisen mit geringeren Energiekosten, und er zeichnet sich durch eine Fülle von Mineralien (He3, seltene Erden usw.) aus, die für den Bergbau auf der Erde und die Erzeugung von Energie durch Kernfusion notwendig sind. Außerdem begünstigen die sonnigen Bedingungen den Anbau von Pflanzen und die Speicherung von Sonnenenergie. Schließlich ist die Möglichkeit des Weltraumtourismus ein angenehmer Anreiz für uns alle.

2.1.a - Wo wollen Sie Ihr Moon Camp errichten?

Shackleton-Krater

2.2.b - Warum haben Sie diesen Ort gewählt?

Wir haben den Shackleton-Krater für den Bau unserer Basis gewählt, da er viele Vorteile bietet, die für unser Mondcamp nützlich sind. Erstens gibt es an den Mondpolen fast konstantes Tageslicht zur Energiegewinnung. Durch den Abbau von Wassereis erhalten wir Sauerstoff zum Atmen, Wasser zum Trinken und Wasserstoff als Brennstoff. Da der Krater so groß ist, können wir ihn zum Schutz vor Meteoriten und Sonneneinstrahlung nutzen. Wenn wir die Antenne auf dem Malapert-Berg in der Nähe von Shackleton aufstellen, können wir eine ständige, direkte Verbindung zur Erde herstellen. Und schließlich ist der Standort ideal für astronomische Forschungen.

2.2 Wie wollt ihr euer Mondlager bauen? Beschreibe, wie du die natürlichen Ressourcen des Mondes nutzen kannst und welche Materialien du von der Erde mitbringen müsstest.

Wir haben beschlossen, unser Mondlager mit Materialien von der Erde und vom Mond zu bauen. Unser Plan ist es, es mit einem 3D-Drucker zu bauen, der Teile von der Erde mitbringt, um den Mantel der Basis zu erstellen. Während des Baus der Außenhülle der Basis werden die Astronauten im Innenraum ein faltbares aufblasbares Haus aufstellen, um die normalen Temperatur- und Druckbedingungen für einen Menschen aufrechtzuerhalten. Auf diese Weise wird die äußere Hülle ihre Form behalten und auch der für die Hülle verwendete Regolith wird keine negativen Auswirkungen auf die Gesundheit der Astronauten haben. Von der Erde werden wir ein Recyclingsystem für Wasser und Sauerstoff, flexible Solarzellen, Batterien für die Energiespeicherung, die notwendige Ausrüstung und Werkzeuge und schließlich Brennstoffzellen für die Wasser- und Energiespeicherung mitbringen. Außerdem werden wir viele Materialien vom Mond verwenden; wie bereits erwähnt, werden wir Regolith, Mineralien (Ilmenit) und Wasser in fester Form (Eis) aus dem Boden gewinnen. Wir werden auch die Sonnenenergie des Mondes für den Bau und den täglichen Betrieb nutzen.

3.1 - Wie schützt und beherbergt Ihr Mondlager Ihre Astronauten vor der rauen Umgebung des Mondes?

Unser Mondlager wird im Shackleton-Krater errichtet, da dieser viele Vorteile für den Schutz unserer Basis bietet. Zunächst einmal bietet die Morphologie des Kraters Schutz vor Meteoriten und Sonneneinstrahlung. Dies wird durch die Art und Weise, wie wir unsere Basis entworfen und gebaut haben, noch verstärkt. Die Form und die Anordnung der Bereiche sind so gestaltet, dass sie unterschiedliche Sicherheitsstufen bieten. So sind beispielsweise die 2/3 des ersten und dritten Gebäudes mit Regolith beschichtet, während das mittlere Drittel mit flexiblen Solarpaneelen und der obere Teil mit einem speziellen Filterschutzglas bedeckt ist. Das zweite Gebäude ist aus Gründen des Schutzes und der Sicherheit vollständig unterirdisch gebaut. Die faltbaren, aufblasbaren Basen, die wir von der Erde mitbringen, werden die idealen Temperatur- und Druckbedingungen für ein nachhaltiges Leben im Inneren der Kuppeln schaffen. Alle Gebäude sind ergonomisch gestaltet, da sie über Treppen und Aufzüge miteinander verbunden sind, so dass die Astronauten der Mondumgebung weniger ausgesetzt sind.

3.2 - Auf dem Mond sind die Ressourcen sehr knapp, aber während langer Mondmissionen können sich die Astronauten nicht auf Versorgungsmissionen von der Erde verlassen. Erläutern Sie, wie Ihr Moon Camp den Astronauten einen nachhaltigen Zugang zu den Grundbedürfnissen wie Wasser, Nahrung, Luft und Strom bieten wird.

Die einfachste Lösung zur Erzeugung des notwendigen Stroms ist zunächst die Verwendung von Sonnenkollektoren auf dem Gipfel des Shackleton-Kraters und in der Mitte der Basis. Die Luft muss anfangs in Hochdrucktanks von der Erde herbeigeschafft werden. Während des Aufenthalts auf der Basis wird der Sauerstoff durch ein spezielles System recycelt, wie es auch auf der ISS verwendet wird. Eine weitere Sauerstoffquelle ist die Wasserelektrolyse, aber auch der Anbau von Algen und anderen Pflanzen. Für die Wasserversorgung gibt es drei Möglichkeiten, die allein oder in Kombination genutzt werden können: das Schmelzen des Eises an den Polen des Mondes in Hochdruckkammern, die Gewinnung von Wasser aus Mondmineralien wie Ilmenit oder das Recycling von flüssigen Abfällen. Auch der Druck im Mondlager spielt eine Rolle, denn er muss ähnlich hoch sein wie der Luftdruck auf der Erde. Für die Nahrungsmittelversorgung schließlich werden spezielle dehydrierte Nahrungsmittel und Nahrungsergänzungsmittel wie Spirulina von der Erde übertragen und verwendet, bis Produkte aus unserem Gewächshaus zur Verfügung stehen. Diese Produkte werden über einen 3D-Lebensmitteldrucker verwendet, den wir auf dem Mond zusammenbauen werden.

4.1 - Was würden Sie in Ihr Astronautentrainingsprogramm aufnehmen, um die Astronauten auf eine Mondmission vorzubereiten?

Ein Ausbildungsprogramm für Astronauten sollte darauf abzielen, die Sicherheit der Astronauten, ein hohes Maß an Fachwissen in einer Vielzahl von Bereichen sowie die Bereitschaft für Krisensituationen zu gewährleisten. Die Dauer sollte mindestens ein Jahr betragen, mit Ausnahme des Wissensstandes, der von den vorangegangenen Jahren der Ausbildung und der Berufserfahrung abhängt.

Für jede Mission sollte das Astronautenteam aus Mitgliedern bestehen, die über Fachwissen in mindestens einem der Bereiche Ingenieurwesen, Wissenschaft, Mathematik, Technologie, Robotik, Biologie und Medizin verfügen. Sie sollten in psychometrischen Tests auf ihr psychometrisches Profil geprüft werden.

Sie sollten zum Zeitpunkt des Einsatzes über Expertenwissen zu den Protokollen des Raumfahrtprogramms aller an der Mission beteiligten Stellen verfügen. Sie sollten über eine Pilotenlizenz verfügen und mehrere Stunden High-G-Training mit verschiedenen Flugzeugtypen (SpaceX, Boeing, Sojus) absolvieren. Auf der Erde sollten sie ein strenges Fitnesstraining absolvieren und an Simulationen über den Umgang mit der Schwerkraft, Weltraumspaziergänge, Mondspaziergänge, den Umgang mit ferngesteuerten Robotersystemen, Starts und Landungen sowie das Andocken von Raumfahrzeugen teilnehmen. Vor ihrer ersten Mondmission sollten sie die Internationale Raumstation besucht haben, dort leben, Experimente durchführen und sich den tatsächlichen Schwierigkeiten und Herausforderungen stellen, die der Weltraum mit sich bringen kann.