Mond_Lager

Moon Camp Pioneers-Galerie 2020-2021

In Moon Camp Pioneers hat jedes Team die Aufgabe, mit Fusion 360 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.

Mannschaft: Apollo 2020

I.E.S. Martín Halaja  La Carolina (Jaén)    Spanien 16

Externer Viewer für 3d-Projekt

Beschreibung des Projekts

Apollo 2020 hat eine permanente Basis für langfristige Forschungs- und Wissenschaftsmissionen ins Auge gefasst. Wir haben das "Loch" in den Mairus-Bergen als Standort gewählt, da wir der Meinung sind, dass dies der effizienteste Ort für die Errichtung einer großen Basis ist, da die Höhlen uns die Möglichkeit geben, die Basis vor Strahlung zu schützen, ohne dass ein größeres Terraforming erforderlich ist und somit die Baukosten gesenkt werden. Wir wollten den Wissenschaftlern und Astronauten einen geräumigen und einladenden Lebensraum bieten, da wir der Meinung waren, dass sich die Bewohner der Basis während der oben erwähnten langen Missionen wohl fühlen sollten, während sie gleichzeitig den Raum optimal nutzen, damit alles effizient funktioniert. Neben den Schlafsälen, Sanitär- und Freizeitbereichen haben wir die Basis mit einem Labor zur Erforschung des Gebiets, einem Kommunikationsbüro zur Sicherstellung des ständigen Kontakts mit dem Hauptquartier auf der Erde, Bereichen für den Anbau von Nahrungsmitteln und Pflanzen sowie mit verschiedenen Formen der Energieerzeugung ausgestattet, um die Basis so unabhängig wie möglich zu machen. Wir haben auch die Funktionen eines Rovers neu konzipiert, um die Wissenschaftler bei Aufgaben wie Bergbau, dem Sammeln von Gesteinsproben und der Erkundung zu unterstützen. Es handelt sich um ein innovatives Projekt, das modernste Technologie auf den Mond bringen will, um den Wissenschaftlern alles zur Verfügung zu stellen, was sie für unzählige Experimente benötigen, damit wir alle mehr über das Universum, in dem wir leben, erfahren können.

Wo wollen Sie Ihr Moon Camp errichten?

Wir haben beschlossen, die Basis im "Loch" zu errichten, einer Lavaröhre in den Mairus-Bergen, die schätzungsweise 88 Meter tief ist. Dieses Loch bietet Schutz vor der Strahlung, die wir auf der Erde dank unserer Atmosphäre hätten, aber da das natürlich nicht der Fall ist, war es am einfachsten, unter die Erde zu gehen. Wir dachten uns, dass es nicht nur teuer, sondern auch äußerst ineffizient wäre, die Basis aus einem beliebigen Krater auszugraben, also entschieden wir uns für das "Loch", da es sich schätzungsweise in die Seiten verzweigt und uns viel Platz für den Bau einer Basis bietet. Abgesehen davon ist Marius Hills durch seinen vulkanischen Ursprung gekennzeichnet, und eine Basis dort könnte helfen, die internen Aktivitäten des Mondes zu untersuchen. Der Standort des Mondes wurde handverlesen, um die stabilsten Temperaturen zu gewährleisten. Die gesamte Basis ist rund um die Uhr von der Sonnenstrahlung abgeschirmt, da sie sich in einer Höhle befindet.

Wie wollen Sie Ihr Mondlager bauen? Beschreiben Sie die Techniken und Materialien, die Sie verwenden würden.

Der Bauprozess der Mondbasis ist komplex, aber die wichtigste Zusammenfassung ist, dass sie vollständig modular ist. Ähnlich wie beim Bau der ISS würden ganze Module der Basis von der Erde zum Mond transportiert werden, wobei wiederverwendbare Raketentechnologie wie die von SpaceX vorgeschlagene zum Einsatz käme. Die einzelnen Module würden dann von Astronauten oder Robotern zusammengesetzt werden. Der Zusammenbau wäre äußerst einfach, da die Module nur durch die Schleusen miteinander verbunden werden müssten. Das ist alles. Sobald sie verbunden sind und unter Druck stehen, funktionieren sie wie eine einzige Einheit. Nach diesem Verfahren würde die gesamte Station mit Ausnahme von 4 Gebäuden gebaut werden. Die beiden thermonuklearen Reaktoren, das Gebäude für die Sauerstoffaufbereitung und das Gebäude für die Wasseraufbereitung/-lagerung. Diese Gebäude würden als Ganzes von der Erde transportiert und später von den Astronauten an die Basis angeschlossen werden.

Die Mondbasis bietet eine Fülle von Einrichtungen, die das Leben der Astronauten erleichtern und gleichzeitig neue Möglichkeiten zur Erforschung und Entwicklung bieten. Zu diesen Einrichtungen gehören ein Fitnessstudio sowie eine Bio-Farm, auf der sowohl Pflanzen als auch Fische angebaut werden. Das Modul für das Rovermanagement befindet sich im oberen Teil der Basis, an der Oberfläche ist eine Roboterkette zu sehen, die den Transport der Roboter steuert. Zu den weiteren Modulen gehören eine voll ausgestattete Küche und ein Wohnbereich. Belüftungssysteme. Ein metallischer Aufzug und ein kleiner Innenwohnbereich mit Bäumen und Wasser für den Komfort.

Die Umgebung auf dem Mond ist für die Astronauten sehr gefährlich. Erklären Sie, wie Ihr Moon Camp sie schützen wird.

Der Bau einer Basis unter der Erde oder in einer Höhle wie dem "Hole" würde auch Schutz vor der aggressiven Strahlung bieten, der die Astronauten auf einer Mondbasis ausgesetzt wären,
eine unterirdische Basis wäre vor Weltraummüll oder Meteoriteneinschlägen sicher. Für die Druck- und Sauerstoffkontrolle haben wir alle Räume unterteilt und separat unter Druck gesetzt, so dass im Falle eines Problems in einem Raum durch dessen Schließung der Rest der Basis sicher wäre und die Astronauten Zeit hätten, ihre Anzüge vorzubereiten und das Problem zu beheben. Und schließlich haben wir die Basis mit mehreren Reaktoren und Solarzellen ausgestattet, damit im Falle einer Störung eine separate Energiequelle zur Verfügung steht.

Erläutern Sie, wie Ihr Moon Camp den Astronauten zur Verfügung stehen wird:
Wasser
Lebensmittel
Elektrizität
Luft

Auch wenn Methoden wie die Bereitstellung von Wasser von der Erde aus praktikabel sein mögen, ist die Nutzung einer lokalen Quelle auf dem Mond unerlässlich. Die beste Möglichkeit für die Menschheit besteht derzeit vielleicht darin, das an den Polen des Mondes eingeschlossene Eiswasser mit Hilfe von beheizten Bohrern oder anderen thermischen Extraktionsverfahren abzubauen. Dies würden wir auf unserer Basis mit einer an den Rovern angebrachten Bohrausrüstung tun. Je mehr wir jedoch über die Mondoberfläche erfahren, desto mehr könnten sich alternative Quellen ergeben. Vielleicht Methoden wie das Durchsuchen von Mondschatten nach mikroskopisch kleinem Eis.
Sobald das Eis angebohrt ist, wird die Elektrolyse zur Wassergewinnung eingesetzt, wobei als Nebenprodukt Wasserstoff (ein starker Raketentreibstoff) entsteht.

In der Basis gibt es einen ausgewiesenen Bereich für den Anbau von Lebensmitteln wie Kartoffeln, die reich an Kohlenhydraten sind, oder Linsen, die Aminosäuren enthalten. Alle von den Astronauten produzierten Abfälle werden zu Kompost für die Farm verarbeitet. Um die Ernährung abzurunden, gibt es eine Fischzuchtanlage, die für Weltuntergangsbunker auf der Erde entwickelt wurde und den Lebenszyklus von Fischen simuliert, um frisches Fischfleisch zu produzieren, ohne zu viel Wasser und Fischfutter zu verbrauchen. All dies zusammen sowie die von der Erde gesendeten Nachschublieferungen würden bis zu 18 Astronauten ernähren können.

Es gibt mehrere Generatoren, die die verschiedenen Teile der Basis versorgen. Einer versorgt die Außenbereiche, also das Labor, die Dekompressionstüren und die Rover, ein anderer den Aufzug und ein weiterer die Wohnbereiche. Die Generatoren funktionieren durch Kernfusion, wobei Helium 3 in einer geschlossenen Kammer mit Deuterium (Wasserstoffisotop) kombiniert wird. Dabei handelt es sich um eine so genannte aneutronische Reaktion (Strom wird ohne die Erzeugung von Neutronen erzeugt). Der Reaktor würde die bei dieser Reaktion entstehende Wärme nutzen, um eine kleine Turbine anzutreiben und Strom zu erzeugen. Als Backup haben wir die Technologie, um durch Elektrolyse erzeugten Wasserstoff zu verbrennen und für die Stromerzeugung zu nutzen.

Mondstaub, besser bekannt als "Regolith", enthält zwischen 40 und 45% Sauerstoff, der durch Elektrolyse extrahiert werden kann. Die Salze im Regolith werden geschmolzen, wenn er in einem Metallbehälter auf 950 °C erhitzt wird. In diesem Behälter wird ein Chlor-Natriumsalz als Elektrolyt verwendet. Der Sauerstoff verlässt den Regolith und gelangt zu einer Anode, wo er extrahiert werden kann. Der Sauerstoff kann entweder als Raketentreibstoff oder zum Atmen verwendet werden, es werden auch andere Metalllegierungen hergestellt, die eine Vielzahl von Verwendungsmöglichkeiten haben.

Erläutern Sie, was der Hauptzweck Ihres Mondlagers sein wird (z. B. kommerzielle, wissenschaftliche und/oder touristische Zwecke).

Ziel der Basis ist es, die Tiefen des Kraters zu erforschen, Proben und Gestein zu bergen und die geologische Aktivität auf dem Mond zu untersuchen, da es sich um ein vulkanisches Gebiet handelt. Die Wissenschaftler würden sie das ganze Jahr über bevölkern und versuchen, die Basis optimal zu nutzen und möglichst viele Informationen über den Mond zu sammeln sowie unzählige Experimente in und um den Krater durchzuführen. Diese Basis könnte als Simulation für Bedingungen mit geringer Schwerkraft dienen und testen, wie sich die Menschen an einen neuen Planeten anpassen könnten. Das "Loch" bietet eine Reihe von unterschiedlichen Bedingungen, je nachdem, in welcher Tiefe ein Experiment durchgeführt wird und ob es mit dem Sonnenlicht in Berührung kommt oder nicht.

Beschreiben Sie einen Tag auf dem Mond für Ihre Moon Camp Astronautencrew.

Da die Basis völlig autark ist, könnten sich die Missionen über Monate oder sogar ein Jahr erstrecken, ohne dass eine Mission zur Wiederauffüllung der Vorräte oder zur Versorgung mit Lebensmitteln erforderlich wäre. Da die Missionen so lang sind, wären die Tage für die Astronauten weniger dicht gedrängt. Ein Tag würde wie folgt ablaufen:

7 Uhr: Beginn der Aufwachroutine. Das heißt, in die Umkleidekabine gehen, die Kleidung holen, die Sanitäranlagen desinfizieren und die lebenswichtigen Basissysteme, Luft, Wasser, Druck überprüfen und dem Hauptquartier Bericht erstatten.

8:30 Uhr: Nachdem alle bereit sind, findet eine Besprechung statt, in der festgelegt wird, welche Aufgaben an diesem Tag anfallen. Diese können von der Programmierung der Rover über die Reinigung der Basis, einen Rundgang durch die Außenanlagen, die Entnahme von Proben, die Zubereitung von Lebensmitteln, Laborarbeiten bis hin zur Überwachung der Energie- und Wasserproduktion reichen. Ein Teil der Besatzung hat den Vormittag frei und kann in den Freizeitbereich, den Fitnessraum oder den "Garten" und den Teich im Inneren gehen.

9 Uhr: Erster Teil der morgendlichen Aufgaben

11:30 Uhr: Zum Frühstück versammeln sich alle wieder in der Kantine. Bis dahin sollte der Teil der Mannschaft, der sich um das Essen und die Ernte gekümmert hat, das Essen für alle bereit haben.

12 Uhr Zweites Briefing, die Astronauten protokollieren, was sie in der ersten Hälfte des Vormittags getan haben, und erhalten ein weiteres Briefing für den zweiten Teil.

12:30 Uhr: Zweiter Teil der Vormittagsaufgaben

14:30 Uhr: Mittagspause für 30 Minuten, die Mahlzeiten werden wieder von der Essenscrew zubereitet.

 

15:30 Uhr: Erster Teil der Nachmittagsaufgaben.

 

17:30 Uhr: Nach der 2-Stunden-Schicht rotiert die Mannschaft und stellt sicher, dass die Arbeit effektiv und korrekt ausgeführt wurde.

 

18:30 Uhr. Die gesamte Besatzung geht jetzt für 30 Minuten ins Fitnessstudio, um die Auswirkungen der Schwerelosigkeit zu minimieren und fit zu bleiben

 

19.00 Uhr. Die Essenscrew wird das Abendessen zubereiten und der Rest wird die Luftproduktion überwachen oder einen kleinen Bericht über den Tag mit der Erde abgeben.

 

20:00 Uhr. Die Mitglieder der Wachdienst-Crew wechseln sich ab, und der Rest des Teams kümmert sich um den Abfall des Tages.

20:30 Uhr. Jetzt kann die Besatzung den Fitnessraum nutzen, früh schlafen gehen, lesen, ihre Familien kontaktieren oder in der Lounge bleiben, bis das Licht ausgeht.



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