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: Stardust-Ingenieure

Akademickie Liceum Ogólnokształcące Politechniki Śląskiej  Gliwice    Polen 16, 17, 18

Externer Viewer für 3d-Projekt

Beschreibung des Projekts

Das Ergebnis der monatelangen Arbeit ist unsere Vorstellung davon, wie die erste Station auf dem Mond aussehen könnte. Die Basis wurde für 16 Besatzungsmitglieder an Bord konzipiert. Unser modulares Mondcamp besteht aus zwei Ebenen, die Folgendes umfassen: eine Küche, einen Aufenthaltsraum mit einem Bordcomputer, einen Dekontaminationsbereich, einen Fitnessraum, Mannschaftskabinen, eine Werkzeugwerkstatt, ein Labor, eine Toilette mit einer speziell für die Bedingungen auf dem Mond konzipierten Dusche, eine hydroponische Farm mit LED-Leuchten, die an Chlorophyll und Photosynthese angepasst sind, ein Lager, einen Bunker, einen Schrank mit Kleidung für die Besatzung, ein Kontrollzentrum und eine Station zur Herstellung von Sauerstoff durch Elektrolyse. Darüber hinaus umfasst die Basis auch Lebenserhaltungssysteme, Luft- und Wasseraufbereitungssysteme, Belüftung, Heizung und, falls erforderlich, einen aktiven Wasserschutz gegen die durch Sonnenexplosionen verursachte Strahlung. Bei der Konstruktion der Mondbasis haben wir eine innovative Methode zum Anziehen der Anzüge verwendet. Wie funktioniert das? Die Anzüge befinden sich im Freien und sind durch Luken mit der Basis und dem Rover verbunden. Die Astronauten können problemlos zu EVA-Mondspaziergängen aufbrechen, ohne dekomprimiert werden zu müssen.

Wo wollen Sie Ihr Moon Camp errichten?

Wir werden unsere Basis in den Kratern in der Nähe des Nordpols des Mondes errichten. Wir haben diesen Ort gewählt, weil es dort eine große Ansammlung von Eis gibt. Wir werden das Wassereis, das auf dem Mond zu finden ist, für die Versorgung der Astronauten und andere Funktionen unserer Basis nutzen, z. B. für den 3D-Druck mit lunarem Material. Je nachdem, wo man sich befindet, erhält der Nordpol unterschiedlich viel Sonnenlicht. Es gibt Regionen, die fast immer beleuchtet sind (Gipfel des ewigen Lichts), das sind die Hügel und Kraterränder, auf denen wir Solarzellen aufstellen können. Aber genauso wie es immer beleuchtete Regionen gibt, gibt es auch Regionen, die nicht von der Sonne beleuchtet werden. Diese Regionen werden als permanente Schattenregionen (PSR) bezeichnet, und in diesen Bereichen befinden sich die großen Mengen an Wassereis.

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

Unsere Mondbasis wurde in einem modularen System entworfen. Wir planen, die Mondbasis auf dem Boden aus rostfreiem Stahl und Aluminium zu bauen. Wenn sie fertig ist und ordnungsgemäß getestet wurde, wird sie in einzelne Komponenten zerlegt und an Bord von Raumschiffen verladen. Sobald sie die Mondoberfläche erreicht haben, werden sie mit Hilfe von speziell für diesen Zweck entwickelten Rovern und Maschinen entladen. Wenn die Basis gut sitzt, wird sie mit Regolithschichten bedeckt. Dazu werden Rover eingesetzt, die einen Rahmen in 3D drucken, auf den der Mondkreta (Zement aus Regolith) aufgetragen wird.

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

Die Probleme, denen Astronauten auf dem Mond begegnen können, sind: kosmische Strahlung, die Möglichkeit eines Meteoriteneinschlags, niedrige Temperaturen und Sonneneruptionen. Wir haben beschlossen, unser Mondlager zunächst mit einer dicken Regolithschicht zu schützen, um die Auswirkungen der kosmischen Strahlung zu minimieren und den Widerstand gegen Meteoriten zu erhöhen. Wir planen, durch Heizung und Isolierung eine konstant positive Temperatur im Inneren der Basis aufrechtzuerhalten.

Evakuierungsplan:
Im Falle eines lebensbedrohlichen Notfalls können die Besatzungsmitglieder das Moon camp mit Hilfe eines Aufzugs, der mit der Verbindung zwischen der Basis und dem Space Rover verbunden ist, sicher verlassen. Dann kann sich die gesamte Besatzung mit dem Rover sicher zum Raumschiff begeben und die Oberfläche des Mondes verlassen.

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

Das Wasser wird an Bord von Raumfahrzeugen zur Mondbasis transportiert, und in der Basis wird ein Wasserrecyclingsystem betrieben. Das Wasser wird aus Schweiß, Urin und ausgeatmeter Luft zurückgewonnen, die an den Wänden des Mondlagers kondensieren würden.
Das aus dem Wassereis auf dem Mond gewonnene Wasser wird nicht von den Astronauten verbraucht, sondern für folgende Zwecke verwendet werden: 3D-Druck, Forschung, Strahlenschutzsysteme und Kraftstoffherstellung durch Elektrolyse.

Die Lebensmittel werden in Form von gefriergetrockneten Produkten von der Erde zur Mondbasis geliefert (Gefriertrocknung ist ein Verfahren, bei dem Lebensmittel abgekühlt werden und ihnen dann unter niedrigem Druck das Wasser entzogen wird). Bei der ersten Lieferung werden Schaben, Grillen und Mehlwürmer zur Basis geliefert, um eine Insektenfarm aufzubauen, die die Astronauten mit proteinreicher Nahrung versorgt. Nach einem Monat werden die Astronauten auch auf dem Mond angebaute Lebensmittel in einem elektrischen Hydrokultur-Gewächshaus genießen können.

Nach der Landung werden die Besatzungsmitglieder Sonnenkollektoren und einen RTG (Radioisotop-Thermoelektrischer Generator) aufstellen, einen Stromgenerator, bei dem die Energiequelle der Zerfall eines radioaktiven Isotops ist und die dabei freigesetzte Wärme in Strom umgewandelt wird. Die gewonnene Energie wird in Batterien gespeichert, um einen konstanten Stromfluss zu gewährleisten. Außerdem erzeugen die Fitnessgeräte während der körperlichen Betätigung Strom.

Wir wollen ein von der ESA entwickeltes Verfahren zur Gewinnung von Sauerstoff aus Mondstaub einsetzen, das auf der Elektrolyse von geschmolzenem Salz basiert. Dabei handelt es sich um ein elektrochemisches Verfahren, bei dem der geschmolzene Elektrolyt durch den Stromfluss an den Elektroden chemisch umgewandelt wird. Das Verfahren funktioniert wie folgt. Der Mondboden wird mit 950 Grad Celsius heißem geschmolzenem Kalziumchlorid vermischt. Wenn eine elektrische Ladung angelegt wird, wird dem Regolith Sauerstoff entzogen, der zur Anode wandert und dort aufgefangen wird. Der Wirkungsgrad des Prozesses erreicht nach ca. 50 Stunden 96%.

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

Die Entwicklung von Moon camp ist das erste Projekt dieser Größenordnung seit der Einrichtung der Internationalen Raumstation. Unser Mondcamp könnte zur Forschung beitragen: auf dem Mond (alle Arten von Forschung, zum Beispiel eine genauere Untersuchung des Wassers auf dem Mond usw.). Forschung über menschliches Leben auf einem anderen Planeten als der Erde (zur Vorbereitung von Missionen zum Mars). Ein gutes Merkmal unserer Idee einer Mondbasis ist ihre Modularität. Mit der Zeit könnte ein Touristenmodul auf dem Mondlager eingerichtet werden, in dem Menschen den Mond erkunden könnten. Auf diese Weise könnte die NASA Mittel für künftige Weltraummissionen beschaffen.

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

Im Weltraum gibt es keine Unterscheidung zwischen Tag und Nacht, deshalb werden in unserer Basis die Temperatur, das Lichtniveau, die Beleuchtung und die PC-Monitore reguliert, wodurch wir in der Lage sein werden, einen künstlichen Tag- und Nachtzyklus zu schaffen. Der Tag auf der Mondstation beginnt mit einem morgendlichen Weckruf. Die Astronauten ziehen spezielle Raumanzüge mit Bleieinlagen an, die es ihnen ermöglichen, sich frei zu bewegen, ohne vom Boden abzustoßen.

Danach begibt sich die gesamte Besatzung in den Essbereich, wo sie ihr Frühstück einnimmt. Nach dem Frühstück prüft die Besatzung den Bordcomputer der Station, der die Aufgaben für die Astronauten anzeigt. Jedes Besatzungsmitglied hat seine eigene Aufgabe, z. B. Experimente mit verschiedenen Materialien durchzuführen, die geologische Struktur des Mondes zu untersuchen, Experimente an anderen Besatzungsmitgliedern durchzuführen, um zu lernen, wie der menschliche Körper auf einem anderen Planeten funktioniert, auf einer Farm zu arbeiten, wo sie Experimente durchführen und essbare Pflanzen anbauen können. Während dieser Zeit können bestimmte Besatzungsmitglieder auch den Zustand der Instrumente und Maschinen an Bord überprüfen und sie bei Bedarf reparieren. Jede Aufgabe wird in dem dafür vorgesehenen Teil der Basis ausgeführt. Ein Teil der Besatzung wird zur Erkundung des Mondes aufbrechen, um Proben für die Forschung zu gewinnen oder Materialien für die Herstellung von Sauerstoff zu sammeln.

Nach getaner Arbeit versammelt sich die Besatzung zum gemeinsamen Mittagessen. Nach dem Essen haben die Astronauten etwa 4 Stunden Freizeit, in denen sie etwa 2 Stunden trainieren müssen. Sie können gemeinsam trainieren, müssen es aber nicht. In der freien Zeit können sie alle möglichen Dinge tun, z. B. mit ihrer Familie kommunizieren, Musik hören oder Filme ansehen. Nach der Freizeit schreiben die Astronauten Berichte über die Aktivitäten, die sie an diesem Tag durchgeführt haben.

Nach getaner Arbeit versammelt sich die gesamte Besatzung im Speisesaal zur letzten Mahlzeit des Tages, dem Abendessen. Nach dem Essen hat die Besatzung Zeit, sich zu unterhalten und zu entspannen. Am Ende des Tages auf der Station waschen sich die Besatzungsmitglieder und machen sich bettfertig. Vor dem Schlafengehen haben sie noch eine Stunde Zeit für E-Mails oder Videochats mit ihren Familien. Sie beenden ihren Tag mit acht Stunden Schlaf.



← Alle Projekte