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: To Infinity and Beyond

Agrupamento de Escolas do Restelo  Lissabon    Portugal 15, 16   2 / 2


Externer Viewer für 3d-Projekt

Beschreibung des Projekts

Unser Mondcamp befindet sich in einem Krater am Südpol des Mondes und ermöglicht es zwei Astronauten, wissenschaftliche Experimente durchzuführen, während sie vor Strahlung, Meteoriten, großen Temperaturschwankungen und dem Fehlen einer Atmosphäre geschützt sind.
Das Camp wird aus drei Kuppeln bestehen: Die kleinste wird ein Unterschlupf für Rover und Roboter sein, die größte wird den Astronauten als Wohn-, Ess- und Trainingsort dienen. Eine mittlere Kuppel (ein Labor mit allem, was für die wissenschaftliche Forschung benötigt wird) wird nach einiger Zeit des Lebens auf dem Mond hinzukommen, so dass wir unser Wissen über diesen natürlichen Satelliten erweitern können.
Eine kleine Schleusenkammer wird es den Astronauten ermöglichen, das Camp zu betreten. Die Hauptkuppel des Camps besteht aus einem Fitnessraum (komplett mit einem Heimtrainer, Gewichten und einem Laufband, alles speziell für den Mond entwickelt), einem Schlafzimmer mit Betten wie in japanischen Hotelkapseln, einem Computerraum, einem Badezimmer, einer Küche, einem kleineren Raum für Lebenserhaltungssysteme und einem Raum mit einer Leiter, die in den Garten führt.
Um das Leben zu erhalten, werden die Sonne und der Wasserstoff Energie liefern, der Garten des Lagers wird Nahrung liefern, das Wassereis des Mondes wird Wasser liefern und die Luft wird aus dem Wassereis und dem Regolith gewonnen.

2.1 Wo wollen Sie Ihr Moon Camp errichten?

Das Camp, der zentrale Punkt der gesamten Mondoperation, wird sich in einem Krater befinden, da dieser am leichtesten zugänglich ist und im entscheidenden Moment, der Landung, weniger Ressourcen verbraucht. Der gewählte Krater, z. B. der Shackleton-Krater, wird sich auf dem Südpol des Mondes befinden, so dass er sich in der Nähe des reichlich vorhandenen Wassereises - unserer wichtigsten Wasserquelle - befindet. Das Camp wird an den Wänden des Kraters befestigt, weit weg von der Sonneneinstrahlung, so dass es vor einer gewissen Strahlung und großen Temperaturschwankungen geschützt ist. 

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

Der Bau der Mondbasis soll von Robotern durchgeführt werden, damit nicht unnötig kostbarer Sauerstoff und Wasser verschwendet werden. Diese Aufgabe soll mithilfe von 3D-Druck und Regolith erledigt werden.
Zunächst wird eine Rakete die Schleusenkammer an den gewählten Ort bringen. Die Schleuse wird mit einer aufblasbaren geodätischen Kuppel (extrem stabile Strukturen) verbunden, die nach dem Aufblasen durch die Schleuse als Unterkunft für die Astronauten dienen wird. Dann werden vorprogrammierte Roboter damit beginnen, das kuppelförmige Lager mit Regolith zu bedecken, das erhitzt und wie in einem 3D-Drucker zu einem Festkörper verarbeitet wird. Neben dem Camp wird auch eine kleinere Kuppel in 3D gedruckt, um Rover oder Roboter zu schützen, wenn sie nicht gebraucht werden.
Nach einigen Monaten der Besiedlung des Mondes wird ein Korridor zu einer kleineren geodätischen Kuppel, dem Labor, hinzugefügt, das auf die gleiche Weise mit Regolith bedeckt wird. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass es keine chemische Kontamination gibt, und wir können uns zunächst darauf konzentrieren, dass der Mensch auf dem Mond leben kann, bevor wir Experimente durchführen.
Der Innenraum wird ebenfalls hauptsächlich in 3D gedruckt werden, das Design wird einer minimalistischen Zementunterkunft ähneln. Der 3D-Druck mit Mondregolith wird die Menge an Materialien, die wir von der Erde mitbringen müssen, reduzieren.

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)

Meteoriten, Strahlung, keine Atmosphäre, Temperaturschwankungen... Der Mond ist kein schöner Ort, um menschliches Leben zu erhalten. Deshalb wird das Lager auf dem Südpol des Mondes errichtet, in der Nähe der von uns gewählten Wasser- und Energiequellen und dort, wo die Temperaturschwankungen nicht so groß sind wie auf anderen Teilen des natürlichen Trabanten der Erde. Wir planen, das Lager im Inneren eines Kraters zu errichten, nahe am Rand und im permanenten Schatten. Abgesehen davon werden die aufgeblasenen Strukturen des Lagers die Form von geodätischen Kuppeln haben, da diese sichere Strukturen bieten, die der Belastung durch das Gewicht standhalten. Eine Schicht aus Regolith wird von Robotern in 3D gedruckt, die das Regolith erhitzen und so ein festes Material auf der Kuppel schaffen, das sie vor Meteoriten, Strahlung und Temperaturschwankungen schützt. Wenn die Türen geschlossen sind, entsteht im Inneren der Kuppel eine völlig luftdichte Atmosphäre.

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

Wasser
Lebensmittel
Strom
Luft

Das Wasser wird aus Wassereis gewonnen, das in der Nähe des Camps gefunden wird. Das Eis wird von den Rovern entnommen und geschmolzen und bei ihrer Rückkehr ins Camp aufbereitet. Nachdem eine bestimmte Menge Wasser gesammelt wurde (einschließlich Wasser zum Trinken, Duschen, Gießen der Gärten und Wasser für Notfälle), werden die Rover in einer separaten Kuppel neben dem Camp untergebracht. Sobald das Labor hinzugefügt wurde, wird der Rover einige weitere Liter Wasser sammeln, falls es für Experimente benötigt wird.
Das Wasser wird kontinuierlich recycelt, um eine unnötige Verschwendung der begrenzten Wassermenge zu vermeiden, die wir auf dem Mond haben.

Auf dem Speiseplan des Astronauten werden stehen: Pflanzen, die im Garten gezüchtet werden, und Larven, die in einer Wachstumskammer gezüchtet werden. Der Garten wird ein vertikaler Garten sein, so dass wir den begrenzten verfügbaren Platz optimal nutzen können. Die ausgewählten Pflanzen werden schnell wachsen und die Pflege wird von Robotern übernommen. Die Larven werden das Fleisch ergänzen, so dass die Astronauten auch in 384.400 km Entfernung von der Erde eine abwechslungsreiche Ernährung genießen können.

Das Moon Camp wird mit Wasserstoff und Solarenergie betrieben. Die Roboter und Rover im Außenbereich werden mit Solarzellen betrieben und verfügen über eine Batterie, um überschüssige Energie für später zu speichern. Die Roboter und Rover im Inneren werden mit dem Stromsystem des Camps betrieben.
Das Camp wird mit Wasserstoff betrieben, um die benötigte Energie zu erzeugen. Der Wasserstoff wird aus Wassereis gewonnen, das auf dem Südpol des Mondes im Überfluss vorhanden ist - einer der Gründe, warum wir uns für den Bau des Camps in dieser Region entschieden haben. Das Wasser wird dann einer Elektrolyse unterzogen. Da es sich bei der Verbrennung mit Sauerstoff wieder in Wasser verwandelt, werden wir ein Kreislaufsystem schaffen, bei dem Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff umgewandelt wird, die dann verbrannt werden, wodurch Strom erzeugt wird, der sich wieder in Wasser verwandelt und so weiter.

Die Luft, die die Astronauten atmen werden, wenn sie im Camp leben, wird durch Elektrolyse aus dem Wassereis des Mondes gewonnen. Ein Teil des Sauerstoffs, der während des Elektrolyseprozesses bei der Erzeugung von Wasserstoff als Brennstoff entsteht, wird als Atemluft verwendet.

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

Wissen ist der größte Schatz der Menschheit, und in diesem Sinne wird unser Mondcamp einen wissenschaftlichen Zweck erfüllen. Der Aufenthalt in einer Umgebung wie dem Mond, in der noch nie jemand über einen längeren Zeitraum gelebt hat, kann viele wissenschaftliche Durchbrüche und Studien ermöglichen. Wir glauben, dass die Experimente und die wissenschaftliche Forschung, die im und außerhalb des Labors durchgeführt werden, neue Horizonte eröffnen werden. Die Entdeckungen, die gemacht werden, werden kleine "Schritte" für den Menschen und einen riesigen Sprung in den Weltraum und die menschliche Existenz bedeuten. Der Mond wird der Menschheit viel mehr Nutzen bringen, indem er uns neue Informationen liefert, z. B. darüber, wie der menschliche Körper auf diese neue Umgebung reagiert, über die Exosphäre des Mondes und vieles mehr.

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

Nach einem angenehmen 8,5-stündigen Schlaf im Schlafsaal wacht unser Astronaut um 7:30 Uhr auf, als der Alarm seiner Uhr ihn auf seine nächste Aufgabe hinweist - die Überprüfung der Lebenserhaltungssysteme. Er begibt sich zum Eingang des Camps und überprüft den Bildschirm, auf dem Dinge wie Sauerstoffgehalt, Luftdruck usw. angezeigt werden, ohne die die Astronauten nicht auf dem Mond leben könnten. Alles scheint normal zu sein. Jedes Mal, wenn er eine Aufgabe erledigt hat, wischt er über den Bildschirm seiner Uhr, die dann eine Meldung an die Erde sendet, dass seine Aufgabe erledigt ist.
Nächster Punkt: Frühstück. Er geht in die Kantine und macht sich eine nahrhafte Schüssel Salat mit Zutaten aus dem Garten im Stockwerk darüber.
Nach dem Essen, gegen 08:15 Uhr, geht er in den Computerraum, um zu prüfen, ob sie Nachrichten von der Erde erhalten haben, und um die Liste der Experimente durchzusehen, die an diesem Tag und von wem im Labor des Mondlagers durchgeführt werden sollen. Dem Dokument zufolge soll er nach seiner Mittagspause ein Experiment mit seinem Kollegen durchführen.
Jetzt muss unser Astronaut einen Mondspaziergang machen: Die Sonnenkollektoren und die in der Nähe befindlichen Rover müssen auf eventuelle Fehlfunktionen überprüft werden.
Er kommt zur Mittagszeit, etwa um 12 Uhr, zurück. Er hat eine Stunde Pause, in der er essen und tun kann, was er will, bis er wieder zur Arbeit muss. Nach einer leckeren Pellkartoffel zum Mittagessen beschließt er, eine E-Mail an seine Familie zu schicken.
Sobald seine Uhr zwei Uhr schlägt, gibt sie zwei Pieptöne von sich und zeigt an, dass er sich auf den Weg zum Labor machen muss.
Um 16:00 Uhr kehrt er in die Hauptkuppel zurück und begibt sich in den Fitnessraum. Er muss sich auf dem Mond fit und gesund halten.
Zweieinhalb Stunden später sind alle seine Aufgaben erledigt und er kann mit seinen Kameraden zu Abend essen. Er kann seine freie Zeit genießen, bis er um 11 Uhr ins Bett geht und sich auf seinen nächsten Tag im Mondlager freut.

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