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: Via Appia

Bilíkova 24/Bachova 4/Kiewer Turnhalle 267  Bratislava    Slowakei 18, 19, 15 Erster Platz - Nicht-ESA-Mitgliedstaaten

Externer Viewer für 3d-Projekt

Beschreibung des Projekts

Kastrum soll das Rückgrat für die menschliche Besiedlung des Mondes sein. Es wird der erste Außenposten sein, der sich vollständig selbst versorgt, ohne dass Lieferungen von der Erde erforderlich sind. Zunächst wird unsere Basis über 2 große Mehrzweckmodule verfügen. Nach einigen bemannten Missionen soll ein zusätzliches mittleres Mehrzweckmodul installiert werden. Am Ende wird unsere Basis über ein Aeroponik-Modul, ein Habitat-Modul und ein Labor verfügen.

Alle Module, Gänge (mit Ausnahme der Bereiche mit Explosionstüren) und Schleusenwände (mit Ausnahme der Andockstellen für Rover und Raumanzüge) sind aufblasbar und aus Verbundwerkstoffen hergestellt. Ausrüstungsgegenstände wie Gastanks und bemannte Erkundungsrover (MERs) sind aus festen Materialien wie Kohlefasern oder Aluminium gefertigt. Was die Bodenfahrzeuge betrifft, so verfügen wir über 2 MERs mit Druckatmosphäre, 3 automatische Rover, 2 "Legionäre", die für Bau- und Grabungsarbeiten verwendet werden, und 1 "Zenturio", die für die Erkundung im Freien eingesetzt werden, um die Notwendigkeit von EVAs zu minimieren. Die Anzahl der Rover kann durch zusätzliche Frachtmissionen von der Erde aus erhöht werden. Unsere Basis hat 2 Konfigurationen: 1. Eine Basis, die sich vollständig auf der Oberfläche befindet und 2. Eine Basis, die sich zur Hälfte auf der Oberfläche und zur Hälfte im Krater befindet.

Der Bau der Basis ist in 3 Phasen unterteilt. Insgesamt benötigen wir 3 unbemannte Flüge mit der Ariane 6 und 1 bemannten Flug mit einem Raumschiff der ESA, der NASA oder eines privaten Unternehmens. Unsere Basis kann von 6 Langzeit-Astronauten oder 12 Kurzzeit-Astronauten bewohnt werden.

Video-Link: https://youtu.be/j-M4NzxQI9Q

Wo wollen Sie Ihr Moon Camp errichten?

Wir werden unsere Basis in der Nähe des Südpols des Mondes errichten. Wir haben diesen Standort wegen des verfügbaren Sonnenlichts gewählt, das unsere Hauptenergiequelle ist (etwa 80-90 % pro Zyklus). In dieser Region gibt es viele Krater, die Eis enthalten. Wir werden das Eis nutzen, um unsere Basis mit Wasser zu versorgen. Außerdem werden wir aufgrund der Landschaft in der Lage sein, einen zusätzlichen Außenposten in der Nähe von Castrum zu errichten.

Für die erste Konfiguration kommen in erster Linie die Gebiete in Frage, die unseren Bedürfnissen am besten entsprechen. Für die zweite Konfiguration haben wir einige Krater gefunden, die groß genug sind, um unsere großen Module aufzunehmen (und so unsere Bauphase zu verkürzen und unsere Mondbasis zu schützen).

Hier sind die Koordinaten der potenziellen Baustellen für unsere Basis: Lat:-89.399 Lon: 173.889, Lat: -89.31 Lon: 93.898, Lat: -89.899 Lon: -38.141, Lat: -89,582 Lon: 70,442.

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

Wie wir bereits erwähnt haben, wird es 3 Phasen geben, bevor die Basis voll einsatzbereit ist, und es gibt 2 verschiedene Konfigurationen unserer Basis.

  1. "Vorbereitungsphase": Wir werden auf der Oberfläche landen "Cesar"(automatische Station, die die Rover mit Energie [über RTG] versorgt und Kontakt zur Erde hält) mit 3 unbemannten Rovern.Zenturio" und "Legionäre" in der Nähe eines ausgewählten Bauplatzes. Die Legionäre werden eingesetzt, um die Konstruktionen aus dem Regolith des Mondes auszugraben und zu drucken, und Centurion wird die Umgebung erkunden. Sollte mit den Legionären oder Cesar etwas schief gehen, kann Centurion helfen oder als Reserve-Energiequelle und Kommunikationszentrale dienen.
  2. "Bauphase": Hier teilen sich die Dinge in zwei Teile. Wenn wir uns dafür entscheiden, die Basis halb unterirdisch zu bauen, werden wir 2 große natürliche oder künstliche (mit Einschlagssonde vor Phase 1) Krater verwenden. Die Legionäre werden ihre Trommeln benutzen, um den Boden der Krater abzuflachen und Gräben auszuheben, um sie zu verbinden. Wenn wir uns für die vollflächige Konfiguration entscheiden, müssen die Legionäre die Baustelle leicht abflachen. Wenn alles fertig ist, beginnen sie mit dem Druck von Schutzhüllen für Module, Luftschleusen und Gänge.
  3. "Die ersten Menschen, die bleiben": Bevor wir die ersten Bewohner unseres Außenpostens landen, werden wir 2 Frachtmissionen mit entleerten Modulen, Gängen und Luftschleusen, einigen Ausrüstungsgegenständen und der Innenausstattung landen. Dann werden die Astronauten landen und Module aufblasen, Teile verbinden, Luftschleusen vorbereiten usw... Sie werden Cesar unter "Operation Brutus" für zusätzliche Teile: Gastanks, Rohre, Antennen, Batterien...
Die Umgebung auf dem Mond ist für die Astronauten sehr gefährlich. Erklären Sie, wie Ihr Moon Camp sie schützen wird.

Unsere Astronauten werden von verschiedenen Elementen bedroht.

  • Um die Astronauten vor dem Vakuum des Weltraums zu schützen, ist unsere Basis vollständig hermetisch. Wir haben unsere Basis so konzipiert, dass die Astronauten die Basis über eine Luftschleuse verlassen können, wenn eines der Module den Druck verliert.
  • Um die Module vor (Mikro-)Meteoriten und Strahlung zu schützen, werden wir eine obere Schutzschicht aus dem Regolith des Mondes drucken (die mit einer speziellen Formel stärker als Beton sein wird).
  • Um die Astronauten vor der intensiven Gammastrahlung (die die Schutzschicht durchdringen könnte) zu schützen, verwenden wir die Ladung im zweiten Stock als zusätzlichen Schutz für den ersten Stock, in dem die Astronauten arbeiten. Die Bereiche, in denen sich die Astronauten die meiste Zeit aufhalten - wie der Mannschaftsraum, in dem sie schlafen - werden mit der dichtesten Ladung besonders geschützt.
  • Um die Basis warm zu halten, werden wir einen elektrischen Wassererhitzer verwenden (oder im schlimmsten Fall das RTG)
Erläutern Sie, wie Ihr Moon Camp den Astronauten zur Verfügung stehen wird:
Wasser
Lebensmittel
Elektrizität
Luft

Zu Beginn werden die Astronauten etwas Wasser mitbringen. Wenn die Basis fertig ist, werden wir damit beginnen, Wasser aus dem nächstgelegenen bekannten Ort (z. B. dem Krater Shackleton) zu holen.
Alle Abwässer werden gesammelt und gereinigt, um wieder verwendet zu werden. Wir können auch versuchen, Wasser aus dem Boden des Mondes zu gewinnen, aber mit dieser Technik würden wir nicht viel sammeln. Wasser wird für Elektrolyse, Aeroponik, Trinkwasser und Hygiene benötigt.
Wir werden auch Wasserstoff und Sauerstoff an Bord speichern, die wir im Falle einer Wasserknappheit wieder zu Wasser kombinieren können.

Für die erste Zeit auf dem Mond wird die Nahrung von der Erde mitgebracht. Für Langzeitmissionen werden wir unser Aeroponics-Modul verwenden, das genügend Nahrung für die Dauer der Mission liefern wird.
Wenn das Aeroponik-Modul fertiggestellt ist, wird es genug Nahrung liefern, um die Mission um Jahre zu verlängern. Wir werden dort verschiedene Arten von Pflanzen anbauen: Kräuter, einige Gemüsesorten und Zuckerpflanzen. Um die Nahrungsmittelproduktion zu maximieren, werden wir gentechnisch veränderte Pflanzen, eine spezielle Düngermischung und ein 24/7 optimiertes Wachstumslicht für die Photosynthese verwenden.
Die Pflanzen werden für die Besatzung Priorität Nummer 1 haben.

Wie bereits erwähnt, werden wir die Rover zu Beginn mit RTG mit Energie versorgen, um das Risiko zu minimieren, das Bauteam zu verlieren. Nach der Landung der Astronauten wird das RTG (aus Sicherheitsgründen) vergraben, aber im Notfall können wir es herausholen und verwenden.
Um die Basis 90 % des Tages mit Strom zu versorgen, werden wir Sonnenkollektoren auf dem höchsten, nächstgelegenen Hügel aufstellen. Nachts werden wir die gesammelte Energie (über Sauerstoff und Wasserstoff) in Brennstoffzellen nutzen. Fast alle Experimente werden offline sein, um den Energieverbrauch zu minimieren, und die gesamte Energie wird genutzt, um Pflanzen und Menschen am Leben zu erhalten.

Zu Beginn werden die Astronauten Sauerstoff und Stickstoff mitbringen. Für Langzeitmissionen wird der Sauerstoff durch Elektrolyse hergestellt, und wir können auch etwas aus dem Mondregolithen gewinnen.
Um die Umwelt in der Basis für Menschen sicher zu halten, werden wir einen Computer haben, der den CO2-, O2-, N2- und H2O-Gehalt sowie den Druck in den Modulen überwacht, ähnlich wie bei der ISS.
Sauerstoff und Wasser können auf dem Mond produziert werden, aber Stickstoff muss von der Erde geschickt werden. Das MELISSA-Projekt wird dazu dienen, CO2 in O2 umzuwandeln und den Wasserbedarf zu minimieren.

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

Unsere Basis hat mehrere Aufgaben:

  • Kommerziell: Wir werden es Unternehmen ermöglichen, ihre Sonden auf unserem gedruckten Landeplatz zu landen. Wir werden auch Frachtraketen vom Mond zur Erde auftanken und vorbereiten, wenn unsere Basis anfängt, eine Menge Wasserstoff und Sauerstoff zu produzieren.
  • Wissenschaftlich: In unserer Basis verfügen wir über ein Labor zur Untersuchung des Verhaltens von Pflanzen, Menschen, Tieren, Materialien, Gasen usw. auf der Mondoberfläche. Außerdem können wir mit unserem MER die Region um den Südpol bereisen.
  • Unsere Basis kann auch zusätzliche Kurzzeittouristen beherbergen.
  • Infrastruktur: Unsere Legionäre werden Straßen rund um den Shackleton-Krater bauen("Auf dem Mond führen alle Wege zum Shackleton-Krater"), um künftige Kolonien miteinander zu verbinden und Fernreisen zum Mond sicherer und effizienter zu machen.
  • Die Menschheit: Unsere Basis wird den Weg für die erste Kolonie auf dem Mond ebnen und das Tor zu unserem Sonnensystem sein.
Beschreiben Sie einen Tag auf dem Mond für Ihre Moon Camp Astronautencrew.

Der Tag der Astronauten in unserer Basis beginnt in der Wohnkabine. Dort finden sie alles für ihre morgendliche Routine. Nach dem Frühstück erhalten die Astronauten ihre Zeitpläne von der Erde. Die Ingenieure müssen ihre Systeme überprüfen, die Botaniker den Status ihrer Pflanzen aktualisieren und die Wissenschaftler ihre Experimente kontrollieren.

Dann bereiten sich die Astronauten auf ihre EVA vor. Eine Gruppe von mindestens zwei Personen geht nach draußen und sammelt Wassereis von der nächstgelegenen Lagerstätte. Nachdem sie genügend Proben gesammelt haben, stapeln die Astronauten das Eis in einer von der Sonne aufgeheizten Box, wo es vollständig schmilzt. Danach wird es zur weiteren Verwendung in einer ISRU-Anlage in die Basis transportiert.(In-Situ-Ressourcen-Nutzung).

Nach Beendigung der täglichen "Eis"-Mission kehren einige Astronauten zur Basis zurück, während die anderen einen kurzen Spaziergang an einigen Stellen unternehmen, um Proben für weitere Analysen zu entnehmen. Für den Fall, dass etwas mit der externen Ausrüstung schief geht, würde das MCC von der Erde aus die Crews draußen über den aktuellen Stand der Mission informieren und die Astronauten mit weiteren Informationen und Verfahren zur Reparatur der ausgefallenen Ausrüstung versorgen. Die speziell geplante Expedition, die vom MCC auf der Erde vollständig überwacht wird, würde MER für eine lange Reise rund um den Südpol nutzen. Pole Region, Sammeln interessant Proben und die Kartierung neuer Standorte. Nach all dem werden die EVA-Pläne für den Tag abgeschlossen sein und die Astronauten werden zur Basis zurückkehren.

Damit die Astronauten in der Schwerkraft des Mondes gesund bleiben, muss jeder von ihnen täglich etwa 3 Stunden lang in unserem Fitnessstudio trainieren. So weit von der Erde entfernt zu sein, kann dazu führen, dass die Besatzung die Vegetation und den Geruch der Natur vermisst. Aus diesem Grund haben wir im Aeroponics-Modul einen Ort geschaffen, an dem sie sich ausruhen und in der Nähe von Pflanzen entspannen können.

Am Ende des Tages werden die Astronauten einen mentalen Check durchlaufen, um die Fragen zu beantworten und ihre Gedanken zu beschreiben. Die Astronauten werden etwas Freizeit haben, um ihre E-Mails von ihren Freunden und Familien auf der Erde zu überprüfen oder zu beantworten. Dann werden die Astronauten zu Abend essen. Später nehmen sie ein Bad und gehen in die Wohnkabine, um sich etwa 8 Stunden lang auszuruhen.

Um die maximale Leistung zu erhalten, während die Solarmodule Energie produzieren, we würde 3 Astronauten einplanen, die wach bleiben, während die anderen schlafen . Bei wichtigen Ereignissen müssen alle Astronauten wach bleiben.



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