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: Discoverers

Oberstadt Vasco da Gama  Sintra    Portugal 18, 17   4 /


Externer Viewer für 3d-Projekt

Beschreibung des Projekts

Das Moon Camp von Discoverer würde es den Astronauten ermöglichen, auf dem Mond zu leben und zu arbeiten, und gleichzeitig über mehrere sekundäre Strukturen verfügen, die für die Energieversorgung aller Geräte zuständig sind: - Solarzellen - die Kommunikation zwischen den Astronauten und zwischen Mond und Erde - Antennen - und die Speicherung von Energie und Ressourcen - hocheffiziente Batterien und Tanks für Wasser, Treibstoff, Regolith und Gase.

Um die Kosten zu senken und die Nachhaltigkeit zu fördern, entwarf das Team eine Basis, die ein Höchstmaß an Komfort bietet, dabei aber möglichst wenig Fläche beansprucht und mit möglichst wenig Ressourcen auskommt.

Der Wohnraum würde sich unterirdisch befinden und in zwei Bereiche unterteilt sein, einen für die Arbeit und einen für die Freizeit, so dass eine klare Trennung zwischen Arbeits- und Ruhezeiten möglich wäre. Die Küche wäre ein gemeinsamer Bereich, in dem die Astronauten einen Teil ihrer Ruhezeit gemeinsam verbringen könnten, aber jeder von ihnen hätte ein eigenes Schlafzimmer, um mehr Privatsphäre zu haben.

An der Oberfläche befänden sich nur die Luftschleuse und das Modul zur Lagerung und Wartung des Rovers, in dem auch die Mondproben gelagert würden, bevor sie im Labor analysiert werden. Die unterirdischen Abteilungen wären über einen Hauptaufzug für Menschen und Fracht sowie über einen zweiten Aufzug nur für Menschen für den Notfall erreichbar.

Außerdem stünden mehrere bemannte Rover zur Verfügung, mit denen Astronauten Missionen auf dem Mond durchführen könnten, bei denen sie größere Entfernungen zurücklegen müssten. Eine Startrampe für Raumschiffe würde den Transport von Gütern und Personen zwischen der Erde und dem Mond ermöglichen.

2.1 Wo wollen Sie Ihr Moon Camp errichten?

Der Standort des Mondlagers wäre der Clavius-Krater. Dieser Krater befindet sich am Südpol des Mondes, und in ihm ist Wasser in Form von Eis vorhanden. Die Astronauten könnten dieses Wasser nicht nur für den persönlichen oder landwirtschaftlichen Gebrauch nutzen, sondern dieser Ort bietet auch eine große Sonneneinstrahlung, die die Energieversorgung der Mondbasis gewährleistet.

Der Clavius-Krater ist aus all den oben genannten Gründen der ideale Ort, um sicherzustellen, dass die Temperatur keine großen Schwankungen erfährt.

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

Um das Mondlager zu errichten, müssten zunächst autonome Rover und Bohrmaschinen zum Mond geschickt werden, da sich der größte Teil des Lagers unter der Erde befinden würde. Die Bohrmaschinen wären für den Aushub des Mondbodens zuständig, während die Rover die verschiedenen Basismodule vor Ort bauen und zusammensetzen würden. Dabei würden sie 3D-Drucker für die Innenkomponenten wie Rohre verwenden und Mondbeton für alle Außenwände, einschließlich der unterirdischen Abteilungen, herstellen. Mondbeton wird aus Mondregolith und Harnstoff aus menschlichem Urin hergestellt, der als Weichmacher fungiert und die für den Bau auf dem Mond benötigte Wassermenge reduziert. Aufgrund seiner Festigkeit kann er für die Gründung von Bauwerken verwendet werden. Außerdem bietet es den Astronauten zusätzlichen Schutz vor den rauen Mondbedingungen, wie extremen Temperaturen und tödlicher Strahlung.

Sobald die Struktur der Basis fertiggestellt ist und die Umgebung angemessen ist, würden Ausrüstungsgegenstände und leichtes Mobiliar zusammen mit den ersten Astronauten zum Mond transportiert, die sie in der Basis einrichten würden. Größere Rover für die Astronauten würden in dieser Phase ebenfalls zum Mond geschickt werden. Bei Bedarf könnte die Raumstation in Zukunft durch die Herstellung von Mondbeton und den 3D-Druck weiterer Komponenten um weitere Module ergänzt werden, wenn sie mehr Astronauten beherbergen soll.

Durch den Bau der Basis an Ort und Stelle, mit Materialien vom Mond und unter Verwendung von Leichtbaumöbeln würden die mit dem Transport und dem Bau verbundenen Kosten drastisch reduziert werden.

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)

Die Mondbasis müsste die Astronauten vor den rauen Bedingungen und Gefahren des Mondes schützen, vor allem vor extremen Temperaturschwankungen, dem Einschlag von Meteoriten, schädlichen Strahlungswerten und dem Fehlen einer Atmosphäre.

Zum einen wären die Astronauten aufgrund der Lage des Lagers am Südpol wesentlich geringeren Temperaturschwankungen ausgesetzt als in anderen Regionen des Mondes. Außerdem würde durch die permanente Sonneneinstrahlung ständig Energie erzeugt, die zum Teil zum Heizen genutzt werden könnte.

Der größte Teil des Stützpunktes würde unterirdisch liegen und so einen dauerhaften Schutz vor Meteoriteneinschlägen und tödlicher Strahlung bieten. Obwohl diese Option mit höheren Kosten verbunden ist, ist die Sicherheit aufgrund der für den Bau der Basis erforderlichen Ausgrabungen wesentlich höher.

Das Hauptbaumaterial, Mondbeton, würde zusätzlichen Schutz vor schädlicher Strahlung, Temperaturschwankungen und dem äußeren Vakuum bieten.

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

Wasser
Lebensmittel
Strom
Luft

Anfangs würde das Wasser von der Erde kommen, da es auf dem Mond keine Ausrüstung für die Gewinnung von Wasser gibt. Später würde es aus Mundeis gewonnen werden. Die Auswirkungen der Gewinnung von Mundeis müssten jedoch noch eingehend untersucht werden. Das Wasserrecycling würde permanent stattfinden.

Anfänglich würden alle Lebensmittel von der Erde kommen. Später soll auf dem Mond in unterirdischen Gewächshäusern hauptsächlich Gemüse angebaut werden. Die künstliche Beleuchtung würde es ermöglichen, die Zeit, in der die Pflanzen dem Licht ausgesetzt sind, zu regulieren, sie aber auch vor schädlicher Strahlung zu schützen, da sie nicht dem direkten Sonnenlicht ausgesetzt sind. Astronautenabfälle könnten als Dünger verwendet werden, was zur Nachhaltigkeit der Basis beiträgt. Um die Ernährung der Menschen mit weiteren Nährstoffen, vor allem Proteinen, zu ergänzen, würden ständig einige Lebensmittel von der Erde mitgebracht.

Der größte Teil der für den Betrieb der Mondbasis erforderlichen Energie würde von Solarzellen auf der Oberfläche stammen. Da sich das Mondlager auf dem Südpol befindet, wäre es im Wesentlichen permanent dem Sonnenlicht ausgesetzt. Um jedoch Szenarien vorzubeugen, in denen die Sonnenkollektoren nicht zur Verfügung stehen, wie z. B. bei Fehlfunktionen oder während Mondfinsternissen, würden in der Basis hocheffiziente Batterien installiert, die sie während eines kurzen Zeitraums mit der gesamten benötigten Energie versorgen würden, bis die Sonnenkollektoren wieder verfügbar sind. Außerdem würde ein Teil des Treibstoffs von der Erde mitgebracht und in Tanks gelagert, um ihn im Notfall verwenden zu können.

Zunächst würde eine atembare Atmosphäre für die Basis von der Erde importiert, wobei die Gase in Drucklufttanks zum Mond transportiert würden. Später, wenn die gesamte Ausrüstung bereits in Betrieb ist, könnte der Sauerstoff durch Elektrolyse von Wasser oder Mondregolith gewonnen werden. Das Verfahren zur Gewinnung von Sauerstoff aus Regolith ist zwar hocheffizient, erfordert jedoch große Mengen an Energie und fortschrittliche Industrieanlagen, so dass es zunächst als experimentelles Verfahren eingesetzt werden sollte. Auch Kohlendioxid wäre ein wichtiges Gas. Jüngste Studien bestätigen die Existenz von Kohlendioxid-Kältefallen auf dem Mond, garantieren aber nicht, dass dort auch festes Kohlendioxid vorhanden ist, so dass die Astronauten einige Nachforschungen anstellen sollten, um festzustellen, ob es dort Kohlendioxid gibt und ob es möglich wäre, es zu gewinnen. Wenn nicht, könnte es von der Erde importiert werden, wie es bei Stickstoff immer der Fall ist.

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

Der Hauptzweck des Moon Camps wäre die wissenschaftliche Erforschung des Mondes. Es könnte zum Beispiel für die Untersuchung von Mondproben oder der Umweltbedingungen genutzt werden, neben anderen wichtigen Aspekten. Die Astronauten würden zusammenarbeiten, um erfolgreich nützliche Informationen zur Erde zu bringen. Es würde ihnen auch die Möglichkeit geben, längere Zeit im Weltraum zu leben, was einen entscheidenden Einblick in das Leben auf fernen Planeten geben würde.

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

Das Mondlager soll zunächst von 5 Astronauten bewohnt werden: zwei Ingenieure, ein Arzt, ein Biologe und ein Geologe.

Der Tag beginnt gegen 7 Uhr morgens. Die Astronauten wachen auf, verlassen ihre Zimmer und gehen ins Bad, wo sie sich um ihre Körperpflege kümmern. Danach gehen sie ins Fitnessstudio, um sich in Form zu halten, und machen eine Stunde lang Sport, entsprechend den Empfehlungen des Arztes. Später treffen sie sich in der Küche, um zu frühstücken.

Danach beginnen die Astronauten mit ihrer Arbeit. Einer der Ingenieure wird die Elektrolyse des Wassers und des Regoliths kontrollieren. Der andere Ingenieur überwacht die Solarzellen und Batterien und ist für deren Wartung und Leistung verantwortlich. Der Arzt sollte einen Diät- und Trainingsplan für die Astronauten aufstellen. Er kann auch die Auswirkungen der Mondgravitation auf den menschlichen Körper über lange Zeiträume hinweg untersuchen. Der Biologe muss sich um die Pflanzen kümmern und die Temperatur und Feuchtigkeit kontrollieren. Der Geologe sammelt und analysiert Mondproben im Labor.

Gegen 13.00 Uhr essen die Astronauten zu Mittag, um ihre Batterien wieder aufzuladen. Sie verbringen einige Zeit gemeinsam in der Küche. Wenn sie sich bereit fühlen, arbeiten sie bis 18 Uhr weiter. Dann duschen sie und essen zu Abend. Wenn die Nacht hereinbricht, gehen sie in ihr persönliches Zimmer, wo sie sich entspannen und mit ihren Familien sprechen können, um die Kommunikation mit der Erde herzustellen. Schließlich gehen sie gegen 22 Uhr ins Bett, um sich für den nächsten Tag auszuruhen, damit dieser noch produktiver wird als der vorherige.

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