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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.

PCE (Projeto Ciência na Escola) AEPAS – Portugal

  Zweiter Platz - ESA-Mitgliedstaaten

Escola EB 2, 3 Professor Abel Salazar  Guimarães-Braga, Norden    Portugal 14   0 / 3 Portugiesisch



External URL to the team’s project (e.g. website or PDF):


https://drive.google.com/file/d/1bm0wI5dT-txJqF5L14l4NvivKaGUrspb/view?usp=share_link

Youtube Video Link:


1.1 - Projektbeschreibung

Übersetzung:

Die Schulgruppe Professor Abel Salazar nimmt mit ihrem Projekt Wissenschaft in der Schule am Wettbewerb Moon Camp 2023 in der Sektion Explorers teil. Diese Teilnahme spiegelt die Arbeit von 6 Jugendlichen der 9. Klasse (im Alter von 14 bis 15 Jahren) wider, die unter der Leitung von 2 Informatiklehrern, einem Naturwissenschaftslehrer und dem Projektpaten eine Mondbasis für 4 Astronauten errichten.

Die Schüler haben eine nachhaltige Basis geschaffen, die Lebensmittel durch zwei Verfahren lange speichert: Gefriertrocknung/Kryo-Dehydrierung und Wärme-Dehydrierung. Dieser Prozess wird in Mondkratern mit Eis optimiert, und zwar aus zwei Gründen: Die Kryo-Dehydrierung erfordert sehr niedrige Temperaturen (-50º Celsius) und die Gewinnung von lebenswichtigem Wasser zur Aufrechterhaltung der Basis.

Wir haben ein Fahrzeug mit Wassersensoren und einer riesigen Schnecke entwickelt, um das Eis zu ernten, damit die Basis über das notwendige Wasser verfügt. Die Lagerhäuser für Lebensmittel verfügen über ein Hebesystem, das die Behälter in einem unterirdischen Stollen platziert, um große Temperaturschwankungen zu vermeiden.

Wir haben sechseckige Wohnmodule für das 4-köpfige Astronautenteam entwickelt, die ineinander passen und den Raum in einer Mondhöhle optimieren, um einen besseren Schutz vor Strahlung und Meteoriten zu gewährleisten.

 

Ursprünglicher Text:

O Agrupamento de Escolas Professor Abel Salazar através do seu Projeto de Ciência na Escola, vem por estes meios participar no concurso Moon Camp 2023 na secção Explorers. Diese Teilnahme spiegelt die Arbeit von 6 Jugendlichen des 9. Jahrgangs (14 bis 15 Jahre) an einer Mondbasis für 4 Astronauten wider, die von 2 Informatikprofessoren, einem Wissenschaftsprofessor und dem Mentor des Projekts betreut werden.

Os alunos criaram uma base sustentável que armazena alimentos por longa duração através de dois processos: Liofilização/Criodesidratação und Desidratação pelo calor. Dieser Prozess wird in gelartigen Mondkratern aus zwei Gründen optimiert: Für die Kriodesidratação sind sehr niedrige Temperaturen (-50º Celsius) erforderlich, und es muss Wasser gewonnen werden, das für die Erhaltung der Basis notwendig ist.

Wir haben ein Gerät mit Wassersensoren und einer riesigen Broca für die Ernte von Gelo für die Basis mit dem notwendigen Wasser gebaut. Os armazéns para armazenamento dos alimentos têm um sistema elevatório que coloca os contentores numa galeria subterrânea para evitar grandes amplitudes de temperaturas.

Wir haben sechseckige Wohneinheiten für 4 Astronauten geschaffen, die sich aneinanderreihen und den Raum und das Innere einer Mondlandschaft vergrößern, um einen besseren Schutz vor Strahlung und Meteoriten zu gewährleisten, die von Sonnenstrahlen gespeist werden.

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

Übersetzung:

Unsere Astronauten wollen den Mond zum Wohle der Menschheit erforschen, die wissenschaftlichen Erkenntnisse vorantreiben, um eine sich selbst tragende Grundlage zu schaffen, die das Beste aus den spärlichen Ressourcen des Mondes macht und die Menschheit dazu erzieht, die natürlichen Ressourcen unseres Planeten Erde mit größerem Respekt zu behandeln, damit die Zukunft unseres Planeten und der Menschheit gesichert ist. Wir setzen uns dafür ein, erneuerbare Ressourcen wie Licht und Solarenergie zu nutzen, um unsere Fahrzeuge und Wohnmodule anzutreiben, das Kratereis zu nutzen, Lebensmittel durch Gefriertrocknung und Dehydrierung lange zu konservieren und den Anbau von Pflanzenarten zu fördern, die in der menschlichen Ernährung verwendet werden: Kartoffeln, Tomaten, Salat und Getreide, indem wir den Mondboden nutzen und das Sauerstoffmolekül aus dem Mondregolithen entnehmen, der auf dem Mond in großen Mengen vorhanden ist. Wir schlagen eine neue Form des öffentlichen Verkehrs vor: mit Solarenergie betriebene Fahrsteige.

 

Ursprünglicher Text:

Os nossos astronautas desejam muito explorar a lua para o bem da humanidade, elevando os conhecimentos científicos para se promover uma base autossustentável que ao máximo os parcos recursos da lua aproveite ao eduque a humanidade a tratar com maior respeito os recursos naturais do nosso planet terra para que o futuro do nosso planeta e da humanidade esteja garantido. Wir setzen uns dafür ein, erneuerbare Ressourcen wie Sonnenlicht und Sonnenenergie für die Ernährung von Menschen und Lebensräumen zu nutzen, das Gel der Krater zu bewahren, Lebensmittel über lange Zeiträume hinweg mit Hilfe von Liofilisierungs- und Entsalzungsprozessen zu konservieren und die Anpflanzung von Pflanzenarten zu fördern, die für die menschliche Ernährung nützlich sind: Fledermaus, Tomate, Mais und Getreide, durch den Abbau des Mondes und die Rückführung der Mondmoleküle, die in großen Mengen auf dem Mond vorhanden sind. Wir schlagen eine neue Form des öffentlichen Transports vor: den Einsatz von Solarstromtanks.

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

In der Nähe der Mondpole

2.2.b - Warum haben Sie diesen Ort gewählt?

Übersetzung:

Der ideale Standort wäre am Südpol in der Nähe des Kraters Shakleton, aber nicht in seinem Inneren wegen der zu negativen Temperaturen. Laut der Zeitschrift Geophysical Research Letters (2012) fand die amerikanische Mondsonde Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) große Mengen an Eis an den Wänden des Kraters Shackleton, der sich in der Nähe des Mondsüdpols befindet und möglicherweise 30% seines Volumens im Inneren aus Eis besteht. Die Kaguya-Sonde fand 12 regionale Karten des Mondsüdpols mit Kratern, die möglicherweise Eis enthalten.

 

Ursprünglicher Text:

O local ideal seria no polo sul perto da cratera Shakleton, mas não dentro desta pelas temperaturas demasiado negativas. Im Einklang mit einer Rezension in der Zeitschrift Geophysical Research Letters (2012) fand die amerikanische Mondsonde Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) große Mengen an Gel in den Kratern des Kraters Shackleton, der sich in der Mitte des Mondpols befindet und 30 % seines inneren Volumens in Form von Gel enthalten kann. A sonda Kaguya encontrou 12 mapas regionais do polo sul lunar com crateras que podem ter gelo.

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.

Übersetzung:

Die Mondbasis wird aus folgenden Komponenten bestehen:
- Sechseckige Module als Kabinen für Astronauten aus Kohlefaser oder Materialien wie PEEK und Polyamid, die gegen Gammastrahlung und solare Röntgenstrahlung resistent sind. Diese können gekoppelt werden, sind einfach zu transportieren, weil sie leicht sind, und können die Einrichtungen schaffen, die Astronauten zum Leben auf der Basis benötigen;
- Behälter zur Dehydrierung von Lebensmitteln mit Hilfe des Lyophilisationsverfahrens Dieses Verfahren wird in einem Eiskrater angewandt und nutzt das Vakuum des Mondes aus;
- Behälter zum Trocknen von Lebensmitteln durch Hitze an Orten, die dem Sonnenlicht ausgesetzt sind;
- Unbemanntes Roboter-Elektrofahrzeug mit Bohrern zum Bohren durch Mundeis. Dieses Fahrzeug hat die Besonderheit, dass es über ein vierbeiniges Fortbewegungssystem (mit 4 Beinen) und ein Schienensystem verfügt, um Lasten schnell zu transportieren;
- Das Lunar Telescope wird in einem schattigen Krater aufgestellt;
- System von elektrischen Förderbändern für den Transport der Astronauten zwischen den verschiedenen Basismodulen;
- Anti-Meteoriten-Raketensystem zum Schutz der Basis
- Landwirtschaftliche Kuppel für den Anbau von Gemüse und Knollen für die Ernährung;
- Startrampen für Mondsonden;
- Sonnenkollektoren für die Energieerzeugung
- System zur Gewinnung von Sauerstoffmolekülen aus dem Mondregolith

Es wird mehrere Missionen im Laufe der Jahre brauchen, um diese Mondbasis mit den vorgefertigten Materialien auf der Erde aufzubauen, bis sie sich selbst tragen kann.

 

Ursprünglicher Text:

A base lunar terá os seguintes componentes:
- Hexagonale Module als Lebensraum für Astronauten, die aus Kohlenstofffasern oder Materialien wie PEEK und Polyamid bestehen, die resistent gegen Sonneneinstrahlung und Strahlung sind. Sie sind tragbar, leicht zu transportieren, da sie sehr klein sind und die für das Leben auf der Basis notwendigen Installationen schaffen können;
- Contentores para desidratar alimentos pelo processo de Liofilização Este processo será aplicado numa cratera com gelo e aproveitando o vácuo da lua;
- Contentores para desidratar alimentos pelo processo de calor, em locais expostos à luz solar;
- Robotisiertes elektrisches Fahrzeug, nicht dreifach, mit Brokken für den Transport des Mondgels. Die Besonderheit dieses Fahrzeugs besteht darin, dass es über ein vierrädriges Verfahrsystem (mit 4 Kernstücken) und ein System zur Entnahme von Fahrzeugen für den schnellen Transport von Gütern verfügt;
- Telescópio Lunar a ser colocado numa cratera com sombra;
- Elektrisches System zur Entladung von Astronauten in verschiedenen Basisstationen;
- Meteoritenabwehrsystem zum Schutz der Basis
- Redoma agrícola para plantação de vegetais e tubérculos para alimentação;
- Plataformas de lançamento da sonda lunar;
- Solarmodule für die Erzeugung von Energie aus dem Boden
- System zur Gewinnung von Oxigénio-Molekülen auf dem Mond

Serão necessárias várias missões ao longo dos anos para se montar esta base lunar com os materiais préfabricados na terra até a base ser autosustentável.

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

Übersetzung:

Die sechseckigen Module, die den Astronauten als Installationen dienen, sind mit mehreren Schutzschichten gegen Sonneneinstrahlung versehen, die aus Kohlefaser oder Materialien wie PEEK und Polyamid bestehen, die gegen Gammastrahlung und solare Röntgenstrahlung resistent sind. Die Verglasung ist doppelt und widerstandsfähig gegen hohe oder sehr kalte Temperaturen. Sie verfügt über ein Heiz- und Temperaturregulierungssystem mit einem Heizsystem, das Strom aus Sonnenkollektoren nutzt. Die Module sind hermetisch versiegelt und halten die Temperatur bei 20º Celsius. Im Vergleich zum Vakuum des Weltraums hat der Mond eine geringe Schwerkraft im Verhältnis zur Erde, die Module sind verschraubt und gegen unerwünschte Stöße gepolstert, die Badezimmer verfügen über ein Absaugsystem für Trümmer. Schließlich verfügt die Mondbasis über ein Raketensystem zum Schutz vor Meteoriten, um sie zu eliminieren oder ihre Flugbahn zu ändern.

 

Ursprünglicher Text:

Die sechseckigen Module, die als Astronauten-Installationen dienen, sind mit mehreren sonnenstrahlungsgeschützten Gehäusen ausgestattet, die aus Kohlenstofffasern oder Materialien wie PEEK und Polyamid bestehen, die gegen Sonnenstrahlung und Strahlung resistent sind. Os vidros são duplos e resistentes a temperaturas elevadas ou muito frias. Sie verfügen über ein Wasser- und Temperaturregulierungssystem mit einem Wärmesystem für die Energie der Sonnenstrahlen. Die Geräte sind hermetisch abgedichtet und halten die Temperatur auf 20º Celsius. Im Verhältnis zum Licht des Raumes hat das Haus eine geringe Schwerkraft im Verhältnis zum Boden, das Haus hat eine isolierte und gegen Stöße gedämpfte Mobilität, und die Häuser haben ein System zur Reinigung der Abfälle. Außerdem verfügt die Mondbasis über ein Meteoritenschutzsystem, mit dem sie ihren Transportweg beseitigen oder umgestalten kann.

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.

Übersetzung:

Die Basis wird Eis sammeln und extrahieren, da sie sich in der Nähe eines Eiskraters am Südpol befindet. Sie verfügt über Fahrzeuge, die mit Sensoren und Bohrern für das Sammeln von Eis ausgerüstet sind. Diese Module recyceln das meiste Wasser, das sie verbrauchen - etwa 75%. Lebensmittel werden durch Dehydrierung konserviert, und dieses Wasser wird recycelt. Die Gefriertrocknung ist ein Prozess der Wassersublimation eines bestimmten Produkts, bei dem das gefrorene Wasser direkt vom festen in den gasförmigen Zustand übergeht, ohne die Flüssigkeit zu durchlaufen. Wir haben eine Kuppel für die Anpflanzung von Gemüsesorten geschaffen, die für den menschlichen Verzehr verwendet werden: Kartoffeln, Tomaten, Salat und Getreide, wobei die Vorteile des Mondbodens genutzt werden, wie erfolgreiche Experimente gezeigt haben.
Das Wasserrückgewinnungssystem recycelt Urin und Atemwasser. Dieses Wasser ist gefiltert und sauber und kann wiederverwendet werden. Sauerstoff wird aus dem Regolith und dem Mundeis durch fortschrittliche Hydrolyse-Systeme und das FFC-Cambridge-Verfahren gewonnen. Bei dieser Technik wird das Regolith in einem geschlossenen Behälter mit Wasserstoffgas "geröstet". Beim Erhitzen reagiert der Sauerstoff im Ilmenit mit Wasserstoff und bildet Wasserdampf, der sich in Sauerstoff und Wasserstoff aufspaltet.

 

Ursprünglicher Text:

Die Basis kann das Wasser zurückgewinnen und extrahieren, wenn sie sich in der Nähe eines gelben Kraters am Südpol aufhält, und es gibt vorbereitete Geräte mit Sensoren und Broschen für die Rückgewinnung des Wassers. Diese Produkte rekuperieren den größten Teil des Wassers, das sie verbrauchen - etwa 75%. Die Lebensmittel werden durch Entsorgungsprozesse konserviert und das Wasser wird wiederverwendet. A liofilização é um processo de sublimação da água de um determinado produto, ou seja, que faz com que a água congelada vá directto do estado sólido para o gasoso, sem passar pelo líquido. Wir haben ein Redom für die Anpflanzung von Pflanzenarten geschaffen, die in der menschlichen Ernährung verwendet werden: Bataten, Tomaten, Mais und Getreide, die allein durch Mondlicht erfolgreich angebaut werden können.
O sistema de recuperação de água recicla a água da urina e da respiração. Dieses Wasser wird gefiltert und gekühlt, damit es erneut verwendet werden kann. Oxigénio wird mit Hilfe von hochmodernen Wasseraufbereitungssystemen und dem FFC-Cambridge-Verfahren aus Regenerat und Mondgel gewonnen, wobei die Technik darin besteht, das Regenerat in einem mit Wasserstoffgas gefüllten Gefäß zu "versetzen". Wenn das Oxigênio aus dem Wasser mit dem Hidrogênio zusammenkommt, bildet sich ein Wasserdampf, der sich in Oxigênio und Hidrogênio aufteilt.

 

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

Übersetzung:

Das Training umfasst körperliche Übungen in einem Fitnessstudio, um zu verhindern, dass die Astronauten in der Schwerelosigkeit ihre körperliche Fitness verlieren und ihre Muskeln und Knochendichte abbauen, und beinhaltet eine Simulation in einem Schwimmbad. Die Astronauten müssen Kenntnisse über den Anbau von landwirtschaftlichen Erzeugnissen erwerben, Roboterrover trainieren, um Eis aus Kratern zu bergen, sich in eisigen Umgebungen zurechtzufinden und Eis zu bergen, Rettungs- und Hilfsmaßnahmen an unwegsamen Orten wie Kratern trainieren, soziale Kommunikationsfähigkeiten in stressigen Umgebungen trainieren, wissen, wie man in Notfällen reagiert und strikte Handlungsprotokolle für vorhersehbare und unvorhersehbare Situationen festlegen. Die Ausbildung umfasst Bewegung und Einsätze in schwach beleuchteten Umgebungen, die Mondkrater simulieren. Sie müssen auch in Elektronik und Mechanik so weit ausgebildet sein, dass sie fehlerhafte Systeme (Solarpaneele, Rover, elektrische und elektronische Systeme) reparieren können. Sie müssen medizinisch ausgebildet sein, um bei Unfällen Medikamente verabreichen und Erste Hilfe leisten zu können. Was die Ernährung betrifft, so müssen Sie darauf trainiert werden, sich so zu ernähren, wie es auf dem Mond der Fall sein wird.

 

Ursprünglicher Text:

Das Ziel ist es, die Astronauten zu trainieren, um ihre körperliche Leistungsfähigkeit zu erhalten und Muskelschwund und Wasserverdichtung in einer mikrograviden Umgebung zu verhindern, wobei eine Simulation im Wasser durchgeführt wird. Os astronautas precisam de treinar os conhecimentos sobre plantação de produtos agrícolas, treino dos rovers robóticos para extração de gelo das crateras, treino em ambientes gélidos e como extrair gelo, Treino em resgate e socorro em locais desnivelados como crateras, treinar competências sociais de comunicação em ambientes de stress elevado, como reagir em casos de emergência e definir protocolos rígidos de atuação para situações previsíveis e imprevisíveis. Die Aufgabe besteht darin, sich in einer schwach beleuchteten Umgebung, die Mondkrater simuliert, zu bewegen und zu verblüffen. Têm, também de ser treinados em eletrónica e mecânica ao ponto poderem fazer reparações nos sistemas avariados (paineis solares, rovers, sistemas eletricos e eletrónicos. Sie müssen medizinisch ausgebildet sein, um die medizinische Versorgung zu gewährleisten und im Falle einer Überhitzung die erste Hilfe leisten zu können. O treino envolve ser educado a obedecer a ordens superiores e respeitar as regras definidas. Im Hinblick auf die Ernährung sollten Sie sich an eine Diät halten, die derjenigen entspricht, die Sie im Krankenhaus einnehmen.