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: Space Bound

Bertrand-Russell-Kolleg  Krommenie    Niederlande 18   2 / 2


Externer Viewer für 3d-Projekt

Beschreibung des Projekts

Mit diesem Projekt unterstreichen wir, wie wichtig es ist, dass ein Mondlager autark ist. Dies wird ein Vorbild für die Erde sein. Die Mondbasis wird hauptsächlich der Forschung dienen. Neben der Erforschung der Entwicklung von Organismen unter den Bedingungen auf dem Mond wird auch der Mondboden erforscht. Dies wird uns eine breitere Perspektive auf die Entwicklung von Organismen und die Bedingungen im Weltraum ermöglichen. Dies wird zur Entwicklung der Raumfahrt in der Zukunft beitragen.

Das Team der Astronauten wird aus 6 Personen bestehen. Bei der Ankunft werden die Astronauten ihre eigenen Lebensmittel und Ressourcen mitbringen, in Zukunft wird die Mondbasis autark sein. Die Astronauten werden den Tag-Nacht-Rhythmus der Erde beibehalten. Tagsüber werden sie sich in zwei Gruppen aufteilen, um ihre Forschungen und Aufgaben zu erledigen. Aus diesem Grund wird es immer wache Astronauten geben, die die Mondbasis verwalten. Während des Tages kommen die Astronauten mehrmals zusammen, um über ihre Fortschritte zu reflektieren.

Der größte Teil unserer Mondbasis wird auf der Erde gebaut werden, und zwar auf die gleiche Weise wie die ISS. Die Mondbasis wird aus starken und leichten Geodomen bestehen. Wir haben uns für die Dreieckskonstruktion entschieden, weil die Kuppel keine interne Abstützung benötigt und die Dreiecke das Gewicht gleichmäßig auf die Struktur verteilen. Die Kuppeln werden auf dem Südpol des Mondes aufgestellt, der ständig beleuchtet ist. Die Mondbasis wird teilweise unterirdisch und teilweise überirdisch sein.

2.1 Wo wollen Sie Ihr Moon Camp errichten?

Wir haben uns entschieden, unser Mondcamp am Südpol des Mondes, am Rande des Shackleton-Kraters, aufzustellen. Dies wird ein funktionaler Ort zum Leben, Arbeiten und Forschen sein. Der Kraterrand ist fast ununterbrochenem Sonnenlicht ausgesetzt. Dort werden wir unsere Sonnenkollektoren aufstellen. Das Innere des Kraters liegt immer im Dunkeln und ist extrem kalt. Einige Studien zeigen, dass es in diesen Teilen des Kraters Eis gibt. Diese Ressourcen bieten viele Vorteile für die Lebensbedürfnisse. Am wichtigsten ist eine sichere Quelle für Strom und Wasser. Deshalb wird die Mondbasis irgendwann völlig autark sein. Die Temperatur in dieser Region ist stabiler, was für mögliche Arbeiten im Freien nützlich sein wird. Im Inneren unseres Mondlagers werden wir unser eigenes, angenehmes Klima schaffen. Der größte Teil unserer Basis wird unterirdisch sein. Auf diese Weise werden die Astronauten vor Meteoriten und Strahlung geschützt sein.

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

Die Basis wird teilweise unterirdisch und teilweise überirdisch sein und aus Geodomen bestehen. Die Besatzung wird überwiegend unterirdisch leben und forschen. Durch den Mondsand auf der Oberseite in Kombination mit dem Demron im Inneren der Mondbasis wird die Besatzung besser vor Strahlung und Meteoriten geschützt sein.

Die Mondbasis hat einen oberirdischen Eingang, der ein Reinigungssystem für Anzüge und Ausrüstung enthält, damit kein Mondsand in die Basis gelangt. Zur Sicherheit gibt es Notausgänge aus jedem unterirdischen Raum.

Bevor die Astronauten auf den Mond kommen, werden Roboter die Löcher für den unterirdischen Teil graben. Die meisten Teile werden auf der Erde gebaut und folgen demselben Weg wie die ISS. Diese Teile werden zum Mond transportiert und dort von den Astronauten mit Hilfe von Robotern zusammengebaut.

In der ersten Phase der Mission werden die Astronauten in der Rakete wohnen, mit der sie gekommen sind. In der zweiten Phase wird die Basis fertiggestellt, und die Astronauten werden dorthin umziehen.

Die Wände bestehen aus einer doppelten Titanschicht mit dazwischen liegenden Aerogel-Isoliermatten. Titan hat ein günstiges Verhältnis von Festigkeit zu Masse. Aerogel ist ein sehr guter Isolator und hat ein geringes Gewicht. Für die Fenster werden wir transparentes Silikat-Glasfasergewebe verwenden. Aufgrund dieser Materialien und der dreieckigen Form wird die Struktur leicht und stabil sein. Dies wird nützlich sein, wenn die Teile der Mondbasis von der Erde zum Mond transportiert werden sollen.

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)

Bei der Auswahl des Designs haben wir folgende Faktoren berücksichtigt: Mondsand, Landschaft, Strahlung, Meteoriten und Temperatur. Die Basis wird vollständig versiegelt sein und über Eingänge mit Reinigungssystemen verfügen, damit kein gefährlicher Mondsand eindringen kann. Um sicherzustellen, dass die Astronauten die Landschaft kennen, wird eine topografische Höhenkarte des Mondes erstellt.

Die Wände der Basis werden aus Titan bestehen, weil es stark und leicht ist und extremen Temperaturen standhält. Wir verwenden Aerogel-Matten mit einer Wärmeleitfähigkeit zwischen 0,0135 und 0,017 W/m K. Die Basis ist somit gegen Meteoriten und extreme Temperaturen geschützt. Demron ist ein strahlungsabschirmendes Material und wird auf der Innenseite der Basis angebracht. Es bietet einen etwas geringeren Strahlenschutz als Blei, ist aber flexibel und leicht. Der unterirdische Teil der Mondbasis ist mit Mondsand bedeckt, der die Basis ebenfalls vor Strahlung schützt.

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

Wasser
Lebensmittel
Strom
Luft

Zur Wassergewinnung verwendet die ISS ein Wasserrückgewinnungssystem. Dies ist ein Teil des Umweltkontroll- und Lebenserhaltungssystems an Bord der ISS. Das Wasser wird innerhalb der ISS gesammelt. Es stellt sauberes Wasser bereit, indem es den Urin der Besatzung, Schweiß, andere Kondensate in der Kabine und Abfälle, die bei außerhäuslichen Aktivitäten entstehen, wiederverwertet. Dieses Wasser wird gefiltert und kann als Trinkwasser oder als Wasser für Pflanzen verwendet werden.
Der Mond enthält höchstwahrscheinlich Eis in den Kratern mit Dauerschatten. Dieses Wasser wird abgebaut und gefiltert. Dann kann das Wasser zum Trinken und für den Anbau von Pflanzen verwendet werden.
Das verbrauchte Wasser, das übrig bleibt, wird von der Wasserrückgewinnungsanlage aufgefangen. Auf diese Weise kann das Wasser recycelt werden. Es entsteht also ein Kreislaufsystem.

Zu Beginn der Mission werden die Astronauten die von der Erde stammenden Lebensmittel essen. Später können sie das Gemüse aus dem Gewächshaus essen. Die Besatzung wird sich hauptsächlich von Pflanzen ernähren. Sie besteht aus Soja, Hülsenfrüchten, Mais, Spinat, Kartoffeln und Obst, um eine abwechslungsreiche Ernährung zu gewährleisten. Diese Pflanzen werden in einem geschlossenen Gewächshaus mit künstlichem Licht angebaut, wo die Pflanzen vor Strahlung geschützt sind.
Um alle notwendigen Nährstoffe zu erhalten, muss die Besatzung auch Nahrungsergänzungsmittel zu sich nehmen, z. B. Vitamin D, Eisen und Vitamin C. Diese müssen mit unbemannten Frachtschiffen von der Erde zum Mond gebracht und an die Mondbasis geliefert werden.

Die Hauptstromquelle wird durch Solarzellen erzeugt. Sie werden auf dem Chakleton-Krater angebracht, der ständig beleuchtet ist, so dass eine konstante Stromquelle vorhanden ist. Der Überschuss an Strom wird in großen Batterien gespeichert. Dies ist nützlich, wenn es einen Energiemangel gibt und die Sonnenkollektoren nicht funktionieren. Auf diese Weise wird die Basis nie unter Strommangel leiden. Durch Elektrolyse von Wasser wird Raketentreibstoff (Wasserstoff und Sauerstoff) erzeugt. Dieser kann auch als Energiereserve dienen.

Zur Erzeugung des Sauerstoffs werden wir das gleiche System wie bei der ISS verwenden. Es gibt ein Sauerstofferzeugungssystem für die Elektrolyse von Wasser. Eine wichtige Komponente ist das bereits erwähnte Wasserrückgewinnungssystem. Dieses Wasser wird verwendet, um Atemluft zu erzeugen, die das Leben an Bord erhält. Auf unserer Mondbasis wird nicht nur das in der Basis gesammelte Wasser verwendet, sondern auch das Mundeis, das abgebaut wird. Die Luft wird mit einem Luftfiltersystem aufgefrischt.
Drucksauerstofftanks werden die Hauptmethode zur Synthese von Atemluft ergänzen. Unbemannte Frachtschiffe werden diese Sauerstofftanks transportieren und an die Mondbasis liefern.
Die Pflanzen und Algen, die auf dem Mond wachsen werden, werden auch Sauerstoff für die Astronauten liefern. Das von den Astronauten ausgestoßene Kohlendioxid kann von Pflanzen und Algen wieder genutzt werden.

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

Die Mission zum Mond hat hauptsächlich wissenschaftliche Ziele. Erstens die Erforschung von Organismen und der Auswirkungen des Mondes auf ihr Wachstum und ihre Lebensprozesse. Wir werden Tiere (wie Ratten, Hühner und Bienen) und Pflanzen auf den Mond bringen und die Einflüsse von Schwerkraft und Strahlung auf dem Mond mit denen auf der Erde vergleichen.
Zweitens, die Erforschung des Mondbodens. Es werden Tests an Sand, Erde, Felsen und Kratern auf dem Mond durchgeführt. Dadurch erhalten wir mehr Einblick in die Zusammensetzung des Mondes und wie er sich gebildet hat.
Ziel ist es, eine permanente Kolonie auf dem Mond zu errichten. Die Mondbasis wird der Beginn einer dauerhaften Besiedlung des Mondes sein. Die Forschung wird auch dazu beitragen, die Besiedlung anderer Planeten, wie z. B. des Mars, in Zukunft zu ermöglichen.
In Zukunft kann die Basis auch als touristisches Ziel für Reisen zum Mond genutzt werden.

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

Der Ort des Mondlagers liegt nie im Dunkeln, daher können wir auf dem Mond keinen "natürlichen" Tag-Nacht-Zyklus schaffen. Aus diesem Grund werden die Astronauten dem Tag-Nacht-Zyklus der Erde folgen. Dies wird auch die Kommunikation mit der Erde erleichtern, und da die Astronauten auf dem Mond nicht ständig auf dem Mond leben, wird es leichter sein, sich wieder an das Leben auf der Erde zu gewöhnen.

Die Besatzung der Mondbasis wird aus 6 Personen bestehen, die in zwei Gruppen aufgeteilt sind. Aus Sicherheitsgründen werden die beiden Gruppen nie zur gleichen Zeit schlafen. Es werden immer drei Personen wach sein, um mögliche Probleme zu erkennen und zu lösen.

Die erste Gruppe schläft von 20.00 bis 3.00 Uhr. Die zweite Gruppe schläft von 3.00 bis 10.00 Uhr. Während die zweite Gruppe schläft, frühstückt die erste Gruppe von 3.00 bis 3.45 Uhr. Danach treiben sie eine Stunde lang Sport, um bei Kräften zu bleiben, und haben 15 Minuten Zeit zum Duschen. Danach haben die Astronauten eineinhalb Stunden Freizeit, die sie nutzen können, um sich im Aufenthaltsraum aufzuhalten und Familie und Freunde auf der Erde anzurufen. Von 6.30 bis 10.00 Uhr wird diese Gruppe zur Arbeit gehen. Um 10.00 Uhr wird die zweite Gruppe geweckt. Die Besatzung wird dann 45 Minuten lang gemeinsam frühstücken, einen Plan für den Tag erstellen und Kontakt mit der Basis auf der Erde aufnehmen. Die zweite Gruppe wird von 10.45 Uhr bis 11.45 Uhr Sport treiben und dann duschen, während die andere Gruppe arbeiten wird. Danach geht auch die zweite Gruppe an die Arbeit. Von zwei bis drei Uhr wird die gesamte Mannschaft zu Mittag essen. Während des Mittagessens nehmen sie Kontakt mit der Basis auf der Erde auf und reflektieren den bisherigen Tag. Bis 18.00 Uhr wird die Besatzung wieder arbeiten. Dann wird die Besatzung gemeinsam zu Abend essen, Kontakt mit der Basis auf der Erde aufnehmen und über den vergangenen Tag nachdenken. Danach wird die erste Gruppe schlafen gehen, während die zweite Gruppe wieder arbeiten wird. Um 23.30 Uhr wird diese Gruppe essen und bis drei Uhr Freizeit haben. Danach wird diese Gruppe zu Bett gehen und die andere Gruppe wird aufwachen. Und so beginnt der Tag-Nacht-Zyklus von neuem.

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