Mond_Lager

Moon Camp Pioneers-Galerie 2021-2022

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.

Team: Moony

Petroc College  Barnstaple    Vereinigtes Königreich 17   3 / 0


Externer Viewer für 3d-Projekt

Beschreibung des Projekts

Der Zweck des Mondlagers ist es, eine Methode zur Selbstversorgung in einer der Erde fremden Atmosphäre/Umgebung zu entwickeln. Die Basis wird modular aufgebaut sein, und es wird möglich sein, sie im Laufe der Zeit zu erweitern. Sie kann auch als Zwischenstation für längere Expeditionen im Weltraum genutzt werden, um unser Wissen über das Universum zu erweitern.

2.1 Wo wollen Sie Ihr Moon Camp errichten?

Da es auf dem Mond keine Atmosphäre gibt, kann es während eines Mondtages (der etwa 29,5 Tage dauert) zu extremen Temperaturen kommen. Sollte in diesem Gebiet, in dem die Temperatur so häufig schwankt, eine Basis errichtet werden, wäre es katastrophal unpraktisch, an diesem Ort eine Art "Lager" einzurichten, da besondere Maßnahmen zur Aufrechterhaltung der Klimakontrolle ergriffen werden müssten. Daher sind wir zu dem Schluss gekommen, dass ein Ort mit konstanter Temperatur die beste Lösung ist. Das würde bedeuten, dass das Lager in einem Krater an einem der Pole des Mondes eingerichtet wird, wo die Temperatur das ganze Jahr über bei etwa -153 Grad liegt. Dies würde die Klimakontrolle wesentlich einfacher und ausfallsicherer machen als die Einrichtung an einem Ort mit extrem heißen und kalten Temperaturen. Wir haben uns für den Krater Copernicus entschieden, der einen Durchmesser von 93 km hat und somit viel Platz für die Erweiterung des Mondprojekts bietet.

2.2 Wie wollen Sie Ihr Mondlager bauen? Beschreiben Sie die Techniken, die Materialien und die von Ihnen gewählte Konstruktion.

wird eine vor Ort aufbaubare modulare Anlage sein, da dies aus mehreren Gründen die praktischste Art des Transports von Strukturen ist:

Sie ermöglicht eine kompakte Lagerung und einen kompakten Transport der Materialien, so dass weniger Volumen für die Nutzlast der Rakete benötigt wird.

Dank des modularen Aufbaus kann die Basis im späteren Verlauf der Mission problemlos erweitert werden. Darüber hinaus kann die ursprüngliche Basis stufenweise aus mehreren Raketen aufgebaut werden.

wird aus einer Rasterstruktur von Räumen und Fluren bestehen, die sowohl wesentliche als auch unwesentliche Geräte enthalten. Dieser strukturelle Aufbau wurde aus mehreren Gründen gewählt, neben den bereits genannten:

Es handelt sich um eine starke Struktur, die auf der Mondoberfläche stabil sein wird, da die Module verstellbare Beine haben, die es ermöglichen, die Basis auf unebenem Terrain zu errichten. Dies gibt uns mehr Möglichkeiten für den genauen Standort der Basis und für die Vergrößerung der Basis in verschiedene Richtungen.

Diese Konstruktion ist viel sicherer als beispielsweise ein großer Raum, denn wenn in einem Modul ein kritischer Notfall eintritt, kann es vom Rest der Basis abgeschottet werden, um alles in den anderen Modulen zu schützen und die Ausbreitung des Notfalls durch Isolierung des Notfalls zu verhindern. Danach kann das Modul repariert und wieder in den regulären Betrieb der Basis aufgenommen werden.

 

Die Baumaterialien:

die die nachstehenden Anforderungen erfüllen können, können Materialien wie Kohlenstofffasern enthalten, die von der Erde transportiert werden, um die Grundstruktur der Basis zu bilden. Zusätzlich wird die Basis mit Mondbeton aus Mondboden und anderen Verstärkungsmaterialien bedeckt, die auf dem Mond hergestellt werden (bevor Astronauten dorthin geschickt werden), um sie vor der rauen Mondumgebung zu schützen.

müssen sorgfältig ausgewählt werden, da sie die physikalischen Eigenschaften der Basis völlig verändern können. Verbundwerkstoffe (wie die oben genannten) können den Grundbedarf für die Basis decken:

Sicherheit vor der Mondumgebung, einschließlich Schutz der Struktur vor Meteoriteneinschlägen, Druck, Strahlung und dem kalten Vakuum des Weltraums.

Geringes Gewicht für den Transport auf Raketen bei gleichzeitig guter struktureller Festigkeit für die Basis.

Die Konstruktionsmethoden:

die wir für den Bau der Mondbasis verwenden werden:

Transport von Ausgangsmaterialien, Robotern und Vorräten von der Erde zum Mond, um die Basis zu errichten, bevor Astronauten entsandt werden. Dies ist ein wesentlicher Teil der Vorbereitung für den Bau der Basis.

Die zum Mond transportierten Roboter werden von Ingenieuren auf der Erde gesteuert und zum Bau der Basis sowie zum zusätzlichen Schutz eingesetzt

2.3 Die Umgebung auf dem Mond ist für die Astronauten sehr gefährlich. Erläutern Sie, wie Ihr Moon Camp sie schützen wird. (maximal 150 Wörter)

Temperatur - Da die Temperatur auf dem Mond weit unter dem Gefrierpunkt liegt, wird jedes Modul der Basis auf eine Temperatur von 20 °C beheizt, um die Astronauten vor dem Erfrieren zu bewahren. Da wir den Standort eines Kraters gewählt haben, bedeutet dies, dass die Temperatur konstant bleibt und sich nicht ändert, so dass die Module bei dieser Temperatur bleiben können.

Mondstaub - Mondstaub ist bekanntermaßen sehr schädlich für die Atmung der Astronauten, da er aufgrund seiner mikroskopischen Größe die Lungen zerfetzen kann. Um dem entgegenzuwirken, wird eine geeignete Belüftung mit gründlicher Luftfilterung eingerichtet, um zu verhindern, dass der Staub in der Luft verbleibt, und um die Sicherheit unserer Astronauten zu gewährleisten.

2.4 Erläutern Sie, wie Ihr Mondlager den Astronauten zur Verfügung stehen wird:

Wasser
Lebensmittel
Strom
Luft

Kann durch Mischen von Wasserstoff und Sauerstoff (die in den oben genannten Prozessen gewonnen werden) und Hinzufügen eines Funkens oder ausreichender Wärme zur Bereitstellung der Aktivierungsenergie für den Start der Reaktion hergestellt werden. Wasser kann auch durch den Einsatz von Energie bei der Reaktion erzeugt werden (siehe unten). Das Eis, aus dem die Mondoberfläche an den Polen teilweise besteht, könnte von den Rovern gesammelt und in trinkbares Wasser umgewandelt werden. Dies könnte auch ein sehr guter Weg sein, um Wasser zu gewinnen. Abwässer werden recycelt und zu Trinkwasser aufbereitet.

Zunächst werden Lebensmittel geliefert, bevor der Anbau von Pflanzen erforscht wird. Eine Möglichkeit des Pflanzenanbaus könnte die Aquaponik sein, bei der Pflanzen zusammen mit Fischen gezüchtet werden, um genügend Nahrung für die Astronauten zu produzieren, ohne dass dies sehr ressourcenintensiv ist.

Energie: Die elektrische Energie wird aus einem kleinen Kernreaktor gewonnen, möglicherweise einer modernisierten Version des EGP-6 oder anderer ähnlicher kleiner Kernreaktoren. Ein großer Teil der Energie der Basis wird auch aus Solarzellen rund um die Basis gewonnen. Einige der wesentlichen Komponenten für die Herstellung von Solarzellen könnten aus dem Mondboden gewonnen werden, insbesondere Silikon und Metalle (Eisen, Aluminium, Magnesium und Titan). Diese (sowie einige andere nützliche Elemente und Verbindungen) könnten auch für die Herstellung anderer nützlicher Geräte für die Basis verwendet werden und auch extraterrestrische Missionen mit lebenswichtigen Ressourcen versorgen, wenn sie auf dem Mond zum Auftanken anhalten. Dies wird das Gewicht der Rakete und ihrer Nutzlast drastisch reduzieren und die Missionen billiger und effizienter machen.

Flüssiger Wasserstoff (der in den oben genannten Prozessen gewonnen wird) kann zusammen mit Batterien als Energiespeicher verwendet werden, um die Basis während der langen Mondnächte und in Zeiten, in denen das Angebot die Nachfrage nach Energie übersteigt, mit Strom zu versorgen.

Raketentreibstoff: Besteht im Wesentlichen aus Sauerstoff und Wasserstoff (die bei den oben genannten Prozessen gewonnen werden). Andere Bestandteile des Treibstoffs können zum Mond transportiert werden. Die Betankung von Raketen bei extraterrestrischen Missionen ist einer der Hauptzwecke der Mondbasis, so dass sie auf diese Weise hergestellt würde. Die Betankung von Raketen auf dem Mond ist sehr nützlich, da die Landung und vor allem der Start von der Erde sehr treibstoffintensiv sind. Es würde die für die Missionen benötigte Treibstoffmenge verringern, das Gewicht der Rakete reduzieren und, wie bereits gesagt, die Missionen billiger und effizienter machen oder ihnen erlauben, weiter ins Unbekannte vorzudringen.

Oxide machen über 40% der Mondoberfläche aus, so dass Sauerstoff aus dem von den Rovern gesammelten Mondboden extrahiert werden kann, indem genügend Energie zugeführt wird, um die Bindungen zu brechen oder die Oxide mit Kohlenstoff oder Wasserstoff zu reduzieren. Sauerstoff kann auch durch die Aufspaltung von Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff gewonnen werden.

2.5 Erläutern Sie, was der Hauptzweck Ihres Mooncamps sein wird.

Unser Mondcamp wird als Hauptbasis für die Erforschung der Frage dienen, wie Lebensmittel wie Kartoffeln und andere Pflanzen auf dem Mond wachsen und wie die Umgebung des Mondes das Wachstum und/oder andere Faktoren beeinflusst. Die Produktion bzw. das Wachstum von Nahrungsmitteln auf dem Mond würde schließlich eine autarke Nahrungsquelle ermöglichen, wobei die Samen von den Pflanzen geerntet und nachgewachsen werden könnten. Wir werden auch die Schaffung einer atembaren Luftversorgung mit Sauerstoff und Wasserstoff von der Erde aus erforschen, sowie eine Treibstoffversorgung, die weitere Expeditionen ins All ermöglicht. Eine Tankstelle auf dem Mond würde es ermöglichen, größere Nutzlasten und mehr Vorräte auf den Mond zu bringen.

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

Da ein Mondtag 29,5 Erdtagen entspricht, bedeutet dies, dass die Astronauten nicht nach der Mondzeit handeln können. Das bedeutet, dass die Astronauten nach GMT handeln und auf BST umschalten werden, wenn das Vereinigte Königreich dies ebenfalls tut. Der Grund dafür ist, dass die Missionskontrolle im Vereinigten Königreich angesiedelt sein wird. Die Astronauten werden jeden Tag von 6 bis 18 Uhr arbeiten, die restliche Zeit wird für Freizeit und Erholung genutzt.

Auf dem Mond werden sich die Astronauten strikt an diese Routine halten:

  1. Morgenroutine
    1. Sauber - Zähne putzen, rasieren und die Toiletten benutzen
    2. Waschen - Verwendung von Seifen und Shampoos ohne Spülmittel, um Wasserverschwendung zu vermeiden
  2. Essen Sie Frühstück
    1. Essen Sie Lebensmittel, die rehydriert werden können und lange haltbar sind, um Lebensmittelverschwendung zu vermeiden.
    2. Essen Sie krümellose Lebensmittel, die weniger dazu neigen, die Lüftungsöffnungen zu verstopfen, da der Mondstaub das Lüftungssystem bereits stark belastet.
  3. Melden Sie sich bei der Einsatzleitung
    1. Instandhaltung des Bahnhofs
      1. Reinigung der Lüftungsöffnungen
      2. Aktualisierung der Software
  • Reparatur beschädigter Geräte
  1. Prüfen Sie, ob alle Geräte ordnungsgemäß funktionieren.
  1. Durchführung von Experimenten
    1. Zum Beispiel die Auswirkungen der geringeren Schwerkraft auf dem Mond auf den menschlichen Körper und die Pflanzen
  2. Diskussion über Weltraummissionen zur Erweiterung der Mondbasis
  1. 2 Stunden Bewegung
    1. Kardio-Fitness
    2. Gewichte
  2. Freie Zeit
    1. TV-Sendungen ansehen
    2. Mit der Familie sprechen
    3. Surfen im Internet
    4. Spiele spielen
    5. Neues lernen/eigene Selbstreflexion und Studienzeit

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