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: AMAR

Nad Aleji  Prag    Tschechische Republik 15, 14 oder jünger Erster Platz - ESA-Mitgliedstaaten

Externer Viewer für 3d-Projekt

Beschreibung des Projekts

Unser Ziel ist es, eine autarke Basis zu schaffen, die in den nächsten 10 Jahren umgesetzt werden kann. Unser Projekt basiert auf reale Messungen und Experimentesowie auf bereits bewährten bestehenden Techniken.

  • Unter die erste PhaseDie Lebensmittel müssen von der Erde transportiert werden, und die Basis wird sich noch nicht selbst versorgen können. Vor allem wird die Infrastruktur auf dem Mond aufgebaut werden (Verstärkung kritischer Bereiche, Suche nach lokalen Ressourcen ...).
  • Unter die zweite PhaseSie wird ihre eigene Nahrung und ihr eigenes Wasser produzieren und sogar in der Lage sein, diese Rohstoffe an andere Stationen (Gateway) zu liefern, und die Forschung wird voll in Gang kommen.

Die Basis kann dauerhaft eine vierköpfige Besatzung beherbergen, die nach einem halben Jahr wechseln wird.

Unser 3D-Modell enthält die ersten beiden Module der Basis: die autarke Wohn- und Labormodul (HLM) und das Frachtmodul (CM). Das HLM ist noch nicht sehr komfortabel für die Besatzung, da es nur Technologien testen soll (Pflanzenanbau, Brennstofferzeugung mit ISRU, Ausbildung der Besatzung ...), die für den künftigen Bau eines Gewächshausmoduls (GM) und eines großen Wohnmoduls (LHM), das mit der Basis verbunden ist, verwendet werden. Ein Druckfahrzeug (PR) ist mit dem CM verbunden. Nachdem das GM angeschlossen ist und wir in der Lage sein werden, den Treibstoff auf dem Mond zu produzieren, wird es möglich sein, die Gateway-Station mit Nahrung und Wasser zu versorgen.

Wo wollen Sie Ihr Moon Camp errichten?

Wir planen, unsere Basis am Südpol des Mondes zu errichten, und zwar am Rande des Shackleton-Kraters. Dieser Ort ist aufgrund der fast permanenten Beleuchtung und der nahe gelegenen Wasservorkommen vorteilhaft. Das Artemis-Programm ist ebenfalls auf dem Weg zum Südpol des Mondes, und die Gateway-Station umkreist diesen Ort, um dort zu landen, so dass der Standort ebenfalls gut erforscht sein wird und Vorbereitungen für die Ankunft unserer Basis getroffen werden können. In der Mitte des Kraters herrschen völlige Dunkelheit und niedrige Temperaturen, was einzigartige, ungestörte astronomische Beobachtungen ermöglichen wird.

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

Für den Bau unserer Basis planen wir die Verwendung lokaler Ressourcen, die wir mit flexiblen Konstruktionsmethoden wie dem 3D-Druck verarbeiten werden.
CM kommt zuerst an. Er wird mit der Ariane 6 transportiert. Nach dem Anschluss mit dem Transfer Element (TE) erreicht er das NRHO, wo er sich mit dem Gateway verbindet. Dort warten bereits zwei wiederverwendbare Landeelemente (RLE), um CanadArm 3 auf jeder Seite mit dem NM zu verbinden. Dieses Set landet dann auf dem Mond. Das LRE bereitet sich auf die Wiederverwendung vor, tankt sie auf und kehrt zum Gateway zurück.

In der nächsten Phase wird die Besatzung eintreffen. CM wird als temporäres Labor fungieren, in dem die Eignung der aktuellen Technologien, die bei HLM zum Einsatz kommen werden, überprüft wird.

Wenn die Tests gut verlaufen, steht dem Start des HLM mit der Ariane 6 nichts im Wege. Sie wird ähnlich wie die CM sein.
Anschließend wird die HLM zerlegt. Das mittlere Faltteil (IP) bläst sich auf. Die restlichen Gestelle werden aus dem CM verschoben, das mit zusätzlicher Ladung befüllt werden kann. Die Decke und der Boden im EP werden ebenfalls teilweise gefaltet. Sobald sich das HLM zersetzt hat, sorgt der 3D-Drucker für den Schutz vor Strahlung und Mikrometeoriten. Mit diesem System wird sichergestellt, dass die Basis bei der Ankunft der Astronauten weitgehend bereit ist für die Ankunft der Astronauten.

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

Zum Schutz vor Mikrometeoriten planen wir, hauptsächlich ISRU mit der 3D-Druckmethode einzusetzen. Mit dieser Methode würde ein Whipple-Schild gedruckt. Wir haben mehrere verschiedene Methoden ausprobiert (Regolith + Bindemittel von der Erde, Regolith + Schwefel, Regolith + Schwefel + Eisen). Die beste Methode, mit der wir experimentiert haben, war Schwefel-Mondkreide, aber Schwefel schmilzt bei niedrigen Temperaturen und sublimiert. Der 3D-Druck auf dem Mond muss weiter erforscht werden.
Ein Schild aus Regolith würde auch vor kosmischer Strahlung schützen. Auf 1 m² kämen 10.000 kg Schild. Die Höhe würde je nach Druckdichte 1,5 m - 3 m betragen.
Das System aus Heizkörpern und Sonnenkollektoren schützt vor allem die unterirdischen Teile des Sockels vor extremen monatlichen Temperaturen.

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

Wir werden Wasser aus dem Munde des Mondes gewinnen, es reinigen und wiederverwerten und so die von der Erde mitgebrachte Last minimieren.
Das Wasser wird von Karren am Boden des Kraters Shacketlon gefördert. Wir versorgen sie mit Hilfe von Spiegeln am Rande des Kraters mit Energie. Sie werden mit einer kommerziellen Mondlandefähre hierher transportiert.
Unser robustes Wasserrecyclingsystem wird drei Racks beanspruchen und "Luxus" wie eine Dusche ermöglichen. Außerdem können damit große Experimente mit Pflanzen durchgeführt werden, bevor GVO hinzugefügt wird.

In der ersten Phase werden die Lebensmittel mit dem Dragon XL von der Erde transportiert. Er verbindet sich mit dem Gateway und die Ladung wird auf das CM übertragen. In der zweiten Phase werden wir die Lebensmittel im GM anbauen. Das Substrat wird wahrscheinlich aus gereinigtem Regolith, Kompost und Astronautenabfällen bestehen. Wir erforschen noch die Auswirkungen der Kompostierung auf die Atmosphäre.

Wir werden Sonnenkollektoren zur Energieerzeugung verwenden. Während die Sonnenkollektoren leuchten, wird aus dem Wasser durch Elektrolyse Brennstoff (Wasserstoff und Sauerstoff) erzeugt. Sobald die Paneele beschattet werden, wird in den Wasserstoffzellen Strom erzeugt. Wir erwägen auch den Einsatz thermoelektrischer Generatoren, die sich die extremen Temperaturunterschiede auf dem Mond zunutze machen würden.

In der ersten Phase werden wir den Sauerstoff durch Extraktion aus dem Regolith gewinnen. Dabei entstehen Metalle als Abfallprodukt. Wir werden Kohlendioxid aus der Atmosphäre einfangen und in einem großen Tank speichern (die Besatzung wird auch mehr Wasser produzieren, als sie verbraucht, also werden wir auch einen Wassertank haben).
In der zweiten Phase nehmen wir Kohlendioxid und Wasser in GM auf, und die Pflanzen verwandeln diese beiden Stoffe wieder in Nahrung.

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

Unsere Basis hat zwei Hauptaufgaben: die Durchführung von Experimenten und die Vorbereitung des Mondes für eine weitere Besiedlung. Da jedes Projekt finanzielle Mittel benötigt, würden wir Raum für die Durchführung kommerzieller Experimente zur Verfügung stellen und können auch Regolith verkaufen. Wir hoffen, dass wir auf diese Weise zumindest eine gewisse finanzielle Autarkie für die Basis erreichen können. In den späteren Phasen der Kolonisierung möchten wir auf der Basis aus lokalen Quellen produzieren und kleine Satelliten starten.

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

Nach dem Aufwachen um 6:00 Uhr führt der Astronaut die morgendliche Hygiene durch und bringt dann die Probe vom biologischen Rack (BR) in den Gefrierschrank (FR).

Um 6:30 Uhr gibt es ein gemeinsames Frühstück in der Lounge. Jeder Astronaut hat seinen eigenen Tisch, an dem er seine persönlichen Sachen abstellen kann. Es gibt von der Erde mitgebrachtes Brot und Gemüse aus einem kleinen Versuchsgarten (SEG). Nach dem Frühstück finden die Vorbereitungen für die EVA (Extravehicular Activity) statt, und um 7:00 Uhr bereitet der Astronaut zusammen mit einem anderen CM und LE für den morgigen Versorgungsflug zum Gateway vor. Dazu gehören Kabelanschlüsse, Triebwerksinspektion und Vorbereitung der Betankung. Sie werden auch das experimentelle TEG installieren.

Um 12:00 Uhr isst der zweite Teil der Besatzung zu Mittag, während die beiden anderen noch EVA durchführen.

Um 13:00 Uhr kehrt unser Astronaut von der EVA zurück und nimmt zusammen mit den anderen das Mittagessen und eine bis 14:30 Uhr verlängerte Mittagspause ein. Da er eine körperlich anstrengende EVA durchgeführt hat, trainiert er nur eine halbe Stunde lang bis 15:00 Uhr. Danach folgt eine Inspektion der Stationssysteme, bei der unter anderem die Verkabelung der Station, der Zustand der Filter, die Dichtigkeit der Verbindungen und die Staubfreiheit überprüft werden. Dies ist sehr wichtig, und unsere Basis umfasst eine Reihe von Maßnahmen, um sicherzustellen, dass kein Staub ins Innere gelangt und alle Verbindungen gut abdichten. Bei der Inspektion stellt er fest, dass einer der Filter bereits zu sehr verstopft ist, so dass er eine Bodendiele anhebt, um den Ersatzfilter zu entfernen. Um 16:00 Uhr ist er fertig und kann nun kommerzielle Experimente durchführen. Das erste untersucht die Auswirkungen der sechsten Schwerkraft auf die Vermischung von Metallen in Legierungen. Der Astronaut startet und überprüft es. Dann kann er weitere Experimente durchführen.

Um 17:00 Uhr wird er mit einer anspruchsvolleren Analyse von Proben in einer Handschuhbox (GBR) beginnen. Sie wird bis 19:00 Uhr dauern. Dann trifft sich die gesamte Besatzung zum Abendessen, gefolgt von der Lektüre der Anweisungen für morgen.

Von 19:00 bis 21:00 Uhr hat der Astronaut Zeit für die Abendhygiene und hat Freizeit.

Um 21.00 Uhr öffnet er den Boden und geht ins Bett.



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