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: Neues Technik-Team 7570

Technikum Neue Technik  Zamość    Polen 17, 16, 18, 19

Externer Viewer für 3d-Projekt

Beschreibung des Projekts

Unsere Basis wurde als Nebenprojekt mehrerer Mitglieder des New Tech Team 7570 von Zamość: Przemysław, Andrzej, Jakub, Wictoria und Bartłomiej. Wir haben die Arbeit über 4 Monate lang unabhängig durchgeführt und uns dabei auf öffentlich verfügbare wissenschaftliche Studien und Daten gestützt. Unsere Basis wurde als Forschungseinrichtung in voller Größe konzipiert, die während des gesamten Mondzyklus bewohnbar ist. Unser Projekt zeichnet sich durch Redundanz und Sicherheit aus und legt großen Wert auf den Komfort und die Produktivität der Astronauten. Unser Hauptziel war es, eine freundliche Umgebung zum Leben und Arbeiten zu schaffen, weshalb wir die Räume in 3 Typen eingeteilt haben: 

  • Wohn- und Erholungsgebiete, 
  • Arbeit 
  • Lebenserhaltung und Objektbetrieb, 

Die gesamte Anlage soll über ein einziges integriertes Computersystem gesteuert werden, das für die Stationsparameter, die automatischen Funktionen und die Sicherheit zuständig ist. Die Schnittstellen zur Bedienung dieses Systems befinden sich an jeder Tür der Anlage. Damit bei einem Ausfall eines Moduls der Weg zum nächsten nicht abgeschnitten wird, haben wir uns für die bereits erwähnte Redundanz entschieden. Auf die meisten Basismodule kann auf mindestens zwei Arten zugegriffen werden. Außerdem verfügt die Basis über zwei Hauptausgänge und einen zusätzlichen Notausgang. Das Projekt zeigt die endgültige Konstruktion der Basis. Durch die Bedeckung der Anlage mit Regolith nach Abschluss der Bauarbeiten wird es nicht möglich sein, die einfach erweitern.  

Wo wollen Sie Ihr Moon Camp errichten?

Wir planen bauen unser Basis in einem der Mikro-Krater über die Südwest  Rand  von Shackleton  KraterKratet Shackleton ist bekannt für die Tatsache dass für mehr als 80% von jede Orbital Zyklus der Mondes ist ausgesetzt zu SonnenlichtTemperatur Amplituden sind viel kleiner dortund die Umwelt ist a wenig mehr Menschenfreundlich in diese Respekt. Unter Zusatzdie  praktisch  Konstante  Belastung von seine Pisten zu Solar Strahlung macht es a sehr Günstig Standort für die Stromversorgung die Bahnhof über Fotovoltaik Platten. Durch Kontrastdie Tiefe der Krater  ist vollständig  versteckt  von Solar Strahlungalso dort ist wahrscheinlich Eis in ausreichender Menge zur Deckung des Grundbedarfss. 

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

Bei der Arbeit an unserer Basis haben wir uns von den Bauplänen der ISS inspirieren lassen. Wir haben die Basisstruktur auf zwei Schlüsselmodulen aufgebaut: dem Verbindungsstück und der entsprechenden Aufgabe module. Jedes von ihnen kann aus separaten, kleineren Elementen aufgebaut werden, was den zeit- und kostenaufwändigen Transport der Module zu den Oberflächen der Silberkugel erleichtert. Wir haben den Bau der Basis in 4 Stufen unterteilt: 

  • Die erste Phase von Konstruktion wird sein getragen aus mit dem Hilfe von ferngesteuert Mond Fahrzeuge von der Bodensie wird haben zu vorbereiten die Gelände und Infrastruktur erforderlich zum Start Konstruktion 
  • Die zweite Phase wird auch sein getragen aus per Fernzugriff. Unter diese BühneFahrzeuge wird haben zu vorbereiten grundlegend Infrastruktur wo die mit dem Bau beauftragten Personen vorübergehend im Schichtbetrieb bleiben können. 
  • Die dritte Phase ist die längste und umfasst den Bau der Basis komplex. Dieser Prozess wird langwierig sein und menschliche Vor-Ort-Kontrollen erfordern. 
  • Nach Abschluss der Bauarbeiten an der Basis, wir planen Abdeckung es mit einer dicken Schicht Regolith. Deshalb die Auswahl von Mikrokratern am westlichen Rand des Schackleton scheint uns sehr günstig zu sein, jede von ihnen hat eine Tiefe von etwa 150 m und Durchmesser von 400 bis 500 m. Außerdem ist ihre "Treppe" Anordnung im Verhältnis zueinander würde eine einfache Abdeckung der Basis mit Regolith. Durch die Platzierung in der untersten Krater und drückt das Material von den Rändern der benachbarten Krater nach unten. 
Die Umgebung auf dem Mond ist für die Astronauten sehr gefährlich. Erklären Sie, wie Ihr Moon Camp sie schützen wird.

Die Hauptgefahren für Astronauten, die sich auf dem Mond niederlassen, sind: Temperaturamplitude, Mikrometeore und kosmische Strahlung. Alle drei Gefahren können bis zu einem gewissen Grad vermieden werden, indem die Basis mit einer dicken, mehrere Meter dicken Schicht aus Regolith bedeckt wird. Diese Schicht wirkt als thermische Isolierung von den Oberflächenbedingungen. Hinzu kommen die Heizsysteme im Inneren der Basis, die für die Zeit aktiviert werden, in der sich die Anlage in einemder unbeleuchtete Teil des Mondes, der den Astronauten günstige Arbeits- und Lebensbedingungen bieten soll. Die Regolithschicht soll die Astronauten auch vor Strahlung schützen, indem sie wie eine dicke Betonschicht wirkt. Um das Eindringen von Strahlung in die Basis und den Verlust von Wärmeenergie zu verringern, werden die Wände der Basismodule aus mehreren Schichten rostfreien Stahls und gehärtetem Aluminium bestehen, Kevlar, Polymere und Materialien, verwendet für Wärmedämmung und Strahlungsabschirmung. 

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

Das Wasser wird zusammen mit dem Mondregolith durch Mondrover und andere autonome Fahrzeuge zur Basis geliefert. Die aus dem Regolith gewonnenen Eiskristalle müssen in mehreren Schritten gefiltert werden, bevor sie verbraucht werden können. Deshalb haben wir beschlossen, sie als Kühlmittel für den Reaktor zu verwenden, der eine der Energiequellen der Basis ist. Das Eis, das die Wärme des Reaktors aufnimmt, wird in Wasserdampf umgewandelt, der die Turbine antreibt. Das heiße Wasser wird dann weiter in einen separaten Kreislauf geleitet. In diesem Kreislauf, der sich durch die gesamte Basis zieht, gibt es Wärmeenergie an das Innere der Basis ab und sorgt so für geeignete Bedingungen für die Bewohner der Basis. Das Heizsystem wird an verschiedenen Stellen auch Kohlefilter enthalten, die das Wasser zusätzlich reinigen. Am Ende des Kreislaufs befindet sich jedoch die letzte Stufe, die für die Mineralisierung des Wassers verantwortlich ist, damit es für den Verbrauch geeignet ist.

Pflanzen wie Rucola, Tomaten, Brunnenkresse, Rettich, Quinoa, Schnittlauch, Erbsen, Sojabohnen und Lauch können in Monderde angebaut werden. Auch Rucola, Brunnenkresse und Rettich bilden auf ihr Samen aus. Die allmähliche Düngung des Bodens mit Hilfe von natürlichem Dünger, der von den Bewohnern der Station produziert wird, kann langfristig den Anbau anderer Pflanzen und möglicherweise die Gewinnung von Samen ermöglichen. Um die Kultur vor Strahlung zu schützen, wird sie sich in zwei Modulen befinden, die wie der Rest der Basis unter einer dicken Regolithschicht liegen. Die Pflanzen werden also unter künstlichem Licht gezüchtet. Die Bewässerung der Farm erfolgt über ein System von Sprinklern, die von der Decke des Moduls herabhängen. Außerdem wird zusammen mit den Astronauten der befruchtete Rogen zu den Stationen geschickt, mit dem sie vor Ort Fische züchten können. Eines der Module wird über ein Aquarium verfügen, das für diesen Zweck vorgesehen ist.

Um die Sicherheit der Basis zu erhöhen, haben wir beschlossen, zwei unabhängige Stromversorgungssysteme einzusetzen. Die erste und wichtigste Stromquelle sind natürlich die Photovoltaikmodule, die unter diesen Bedingungen sehr effektiv sind. Um jedoch eine Redundanz zu schaffen und die Sicherheit zu gewährleisten, haben wir beschlossen, eine Notstromquelle in Form eines Kernreaktors in der Basis zu installieren (mit begrenzter Leistung, um das Risiko einer Verstrahlung der Basis und einer Katastrophe zu minimieren). Im Falle einer Beschädigung der Fotovoltaikanlage kann die Leistung des Generators vorübergehend erhöht werden, um die Stromversorgungsengpässe bei den für den Betrieb des Stützpunktes strategischen Elementen vorübergehend auszugleichen. Dies gibt den Bewohnern des Stützpunktes Zeit, die beschädigte Anlage zu reparieren, ohne einen Stromausfall und damit die Unterbrechung der lebenserhaltenden Einrichtungen des Stützpunktes befürchten zu müssen.

Tanks mit Sauerstoff und anderen Elementen, aus denen sich die für die menschliche Atmung geeignete Luft zusammensetzt, müssen ursprünglich von der Erde zur Basis geliefert werden. Da der Mensch beim Atmen nur Sauerstoff verbraucht und der Rest der Elemente in die Atmosphäre zurückgeführt wird, muss nur der Sauerstoff nachgefüllt werden. Ein Teil des benötigten Sauerstoffs wird durch Pflanzen aufgefüllt, aber eine kleine Anzahl von Pflanzen, die in der Station gezüchtet werden, ist nicht in der Lage, den Vorrat an diesem Element ständig aufzufüllen. Daher wird ein Teil des für die Basis produzierten Trinkwassers einer Elektrolyse unterzogen. Im Regolith finden sich auch große Mengen an Sauerstoff, der mit entsprechenden Geräten in ausreichender Menge abgetrennt werden könnte.

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

Der Stützpunkt soll in erster Linie ein Forschungszentrum sein, das die Möglichkeiten der Gewinnung verschiedener Rohstoffe aus dem Meer untersucht. Mond und die Möglichkeit, sie für die weitere Erforschung des Weltraums und für kommerzielle Anwendungen zu nutzen. Zu Beginn ihres Bestehens wird die Einrichtung einen besonderen Schwerpunkt auf die Erforschung der Massenerfassung der angegebenen Elemente und chemischen Verbindungen aus den auf der Mondoberfläche vorhandenen Vorkommen und Verbindungen legen 

  • Wasserstoff (flüssig und gasförmig), 
  • Oxygen (flüssig und gasförmig), 
  • Methan (flüssig und gasförmig), 
  • Hel-3, 

Wasserstoff, Sauerstoff und Methan sind die Hauptbestandteile von CH4/LOX-Raketentreibstoff. Wasserstoff kann in Spuren aus der Atmosphäre und durch Elektrolyse aus dem Eiswasser des Mondes gewonnen werden. Sauerstoff kann sowohl durch Elektrolyse als auch aus dem Mondregolithen gewonnen werden. Entscheidend wäre auch die Gewinnung von Helium-3, dessen Eigenschaften in vielen Industriezweigen sehr gefragt sind und dessen Ressourcen auf der Erde sehr begrenzt sind. 

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

Der tägliche Zyklus und die Lebenserhaltungssysteme der Station werden durch den Bordcomputer der Station unterstützt, dessen Schnittstellen sich an der linken Seite jeder Tür in der Station befinden. Tie Station wurde so konzipiert, dass sie komfortable Arbeits- und Lebensbedingungen für 10 Personen bietet. Der Tageszyklus wird in drei 8-stündige Abschnitte unterteilt. Acht Personen aus dem Personal des Senders werden arbeiten nach dem vom System festgelegten Zyklus, während zwei andere Basis Einwohner arbeiten, während der Rest der Besatzung schläft. Menschen, die in einem alternativen Tageszyklus arbeiten, werden die Parameter der Station kontrollieren und eine Verbindung mit der Erde aufrechterhalten. Eine solche Aufteilung gewährleistet, dass die Basis nie ohne menschliche Aufsicht bleibt, und erhöht somit die Sicherheit ihrer Bewohner. Jede Woche gibt es einen Wechsel von Menschen, die im alternativen Tageszyklus arbeiten. Normalerweise beginnen die Astronauten ihren Tag mit einer Morgentoilette und einer Mahlzeit, die sie gemeinsam im Besprechungsraum einnehmen. Dafür haben sie eine Stunde Zeit, sobald sie vom System geweckt werden. Dann werden die 8 Stunden Die Schicht beginnt mit dem Briefing, d.h. die Aufteilung der Pflichten und Aufgaben für einen bestimmten Tag. Jeder der Basismitarbeiter kümmert sich je nach seiner Spezialisierung um andere Aufgaben und Elemente der Station. Nach dem Ende der 8-Stunden-Schicht gibt es Mittagessen. Danach haben die Mitarbeiter der Basis etwa 4,5 Stunden Zeit für sich selbst, in denen sie mit ihren Familien in Kontakt treten, sich entspannen und prüfen können, was in der Station passiert. Erde über das Internet, usw. Die nächsten 2 Stunden sind dem Training in der Turnhalle gewidmet, (die aufgrund der geringen Schwerkraft für die Bewohner der Basis obligatorisch sein wird)Die letzten 8 Stunden des Tages sind natürlich dem Schlaf gewidmet, ebenso wie der Hygiene und der Einnahme der nächsten Mahlzeit. Die letzten 8 Stunden des Tageszyklus sind natürlich dem Schlaf gewidmet. 



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