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: CFS Deep Dark

IX Liceum Ogólnokształcące im. Klementyny Hoffmanowej w Warszawie, XIV Liceum Ogólnokształcące im. Stanisława Staszica w Warszawie, XLI Liceum Ogólnokształcące im. Joachima Lelewela, III Liceum Ogólnokształcące im. Marynarki Wojennej RP w Gdyni  Warschau    Polen 15   4 / 3


Externer Viewer für 3d-Projekt

Beschreibung des Projekts

Ziel der Mission ist der Bau einer autarken Forschungsstation und einer ständigen Unterkunft für vier Personen auf dem Grund eines Kraters.

Am Eingang befindet sich eine Luftschleuse, in der sich Artemis-Anzug-Schleusen, Luftpumpen und Tanks befinden. Der Wohnteil der Basis besteht aus 7 Modulen und 5 von ihnen sind mit der Haupthalle verbunden:

  • Zwei Schlafmodule (für je zwei Personen) - der private Raum für die Astronauten und ihr Ruheplatz
  • Gewächshaus - Anpflanzung und Nahrungsmittelproduktion
  • Technik - Auftau-/Elektrolysegerät, Kühl-/Heizgerät
  • AACM - der Raum, in dem die Bioreaktoren für die Luftreinigung und Tanks mit Sauerstoff, Wasserstoff und Wasser gelagert werden. Außerdem kann die Algenbiomasse zur Herstellung von Lebensmitteln oder Kraftstoff verwendet werden.
  • Labor - ein Ort, an dem Forschung und Experimente durchgeführt werden.
  • Personal - Hauswirtschaftsraum
  • Die Haupthalle - obwohl sie angeschlossen ist, verfügt sie auch über einen Fitnessraum.
2.1 Wo wollen Sie Ihr Moon Camp errichten?

Der Ort, den wir für unsere Basis gewählt haben, ist der Boden des Shackleton - ein Krater am Südpol des Mondes. Aufgrund des rauen Wetters und der völligen Dunkelheit bietet dieser Ort einzigartige Bedingungen für die weitere Erforschung. Außerdem deuten aktuelle Forschungen auf das Vorhandensein von festem Wasser hin, was für unsere Mission unerlässlich ist. Wir vermuten, dass der Boden dieses Kraters auch geologisch vielfältig sein könnte, was ihn für Wissenschaftler attraktiv macht.

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

Die Astronauten werden zu Beginn der Mission im Raumschiff leben. Zu diesem Zeitpunkt müssen sie die Basis bewohnbar machen. Beim Bau der Basis wollen wir hauptsächlich die Ressourcen des Mondes und die Eigenproduktion nutzen, um die Notwendigkeit, alles von der Erde mitzunehmen, zu minimieren. Die Module werden in Teilen transportiert und können sofort zusammengebaut werden. Der Beton (das wichtigste Material, das wir verwenden) wird aus dem Mondregolithen in hermetischen Räumen hergestellt, die von der Basis getrennt sind. Er wird die Basis abdecken, um sie vor kosmischer Strahlung zu schützen. Einige Kunststoffteile im Inneren des Mondlagers werden mit einem 3D-Drucker hergestellt. Diese Methode würde es uns ermöglichen, Kosten zu sparen und benötigte Teile für den Fall eines Bruchs zu drucken. Nachdem wir die Module mit Beton bedeckt haben, werden wir Astronauten die Basis mit Regolith-Staub bedecken, um der Basis eine zusätzliche Abdeckung zu geben.

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)

Während der Mission sind die Astronauten der kosmischen Strahlung ausgesetzt. Eine Lösung für dieses Problem sind Betonabdeckungen aus Mondregolith, die die Strahlung abhalten können. Eine dicke Schicht aus staubigem Regolith wird ebenfalls helfen. Die Betonschicht schützt sie auch vor Hitze und extremen Temperaturunterschieden. Da wir die Basis auf dem Boden eines Kraters platziert haben, besteht eine geringe Gefahr durch Mikrometeoriten, da die Kraterränder hoch sind. Um einem Mangel an Sonnenlicht vorzubeugen, haben die Astronauten Vitamin D eingenommen.

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

Wasser
Lebensmittel
Strom
Luft

Zu Beginn, während der Vorbereitung der Module, verwenden wir Wasser von der Erde, das für den Betrieb der Basis notwendig ist. Später stellen wir vollständig auf Wasser um, das aus dem Eis unter der Oberfläche gewonnen wird. Zu diesem Zweck verwenden wir einen speziellen Rover. Er sammelt das Eis ein, um es später in einem Gerät namens Defroster aufzutauen und dann im AACM zu speichern. Wir haben auch ein Filtersystem, das die Wiederverwendung von Wasser aus den Wohnmodulen ermöglicht. Wie auf der ISS wollen wir die Wassereinsparung maximieren.

Für die Produktion von Lebensmitteln wird die Hydroponik-Methode verwendet, bei der keine Erde entnommen werden muss. Die Pflanzen wachsen mit Hilfe der Ebbe-Flut-Technik, bei der wertvolles Wasser im Kreislauf bleibt. Dieses System ist risikofrei, kostengünstig und einfach zu pflegen. Der Dünger wird aus den notwendigen Stoffen selbst hergestellt oder später aus den Ausscheidungen der Astronauten wiedergewonnen. Aus den Mikro- und Makroelementen (u.a. K, P, N, S und Fe, Mn, B) wird autonom ein Nährboden hergestellt. Wegen seiner Leichtigkeit wird Kermesit als Drainage verwendet. Unsere Kultur besteht aus 32 Reihen, so dass wir uns selbst versorgen und eine ausgewogene vegane Ernährung gewährleisten können. Nur Vitamine wie B12 und D werden ergänzt. Wenn die Algen genug gewachsen sind, können wir sie als Zusatznahrung für die Astronauten verwenden.

Der Strom wird auf zwei Arten bereitgestellt:
● Wasserstoff-Brennstoffzellen. Das Wasser wird in Tanks gesammelt und gespeichert. Mit Hilfe der Elektrolyse zerfällt es in Sauerstoff und Wasserstoffgas. Mit Hilfe des Elektrolysegeräts wird es in Strom für die Zellen umgewandelt. Die Elektrizität aus diesen Zellen versorgt den Kernreaktor mit Energie für seinen Betrieb.
● Inspiriert von der Idee der NASA würden wir gerne einen kleinen Kernreaktor haben, der weit weg von der Basis steht und die Basis für lange Zeit mit Strom versorgt.

Um die Luft zu reinigen, werden die Astroanauten das AACM (Algen-Luftreinigungsmodul) verwenden - ein Modul unserer Mondbasis, das die Technologie der CO2-Bindung durch Algen nutzt, um sie in reinen Sauerstoff und Biomasse umzuwandeln. Die Biomasse aus diesem Modul kann dann in Dünger für Algen, Treibstoff oder sogar Nahrung umgewandelt werden. Dieser Prozess nutzt die Photosynthese:
6CO2 + 6H2O + Licht → C6H12O6 + 6O2
Das Problem bei dieser Idee ist der hohe Energiebedarf, der durch den Einsatz von Wasserstoff-Brennstoffzellen und eines Kernreaktors gelöst werden kann, den wir als Hauptenergiequelle nutzen wollen. Dieses ganze System wird in einem separaten Modul untergebracht und wird die Hauptquelle für die Atemluft der Astronauten sein.

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

Da wir vorschlagen, ein Lager am Boden des Shackleton-Kraters zu errichten, wäre der Hauptzweck der Mission die wissenschaftliche Entwicklung und die Gewinnung von Erkenntnissen für zukünftige Missionen. Die Mondkrater sind nach wie vor unerforscht, weshalb die Astronautenforschung einen großen Einfluss auf die Entwicklung der Wissenschaft haben kann. Wir möchten die potenzielle Möglichkeit ausloten, aus den verschiedenen geologischen Elementen, die in den Mondkratern vorkommen, einen Vorteil zu ziehen. Durch das Sammeln von Proben können wir Daten sammeln, die bisher nicht verfügbar waren. Die Mission wäre eine großartige Gelegenheit, die Möglichkeit zu untersuchen, die Ressourcen des Mondes für die Produktion außerhalb der Erde zu nutzen. Es ist auch eine Gelegenheit, neue Technologien wie kleine Kernreaktoren oder Luftfilterung durch Algen zu erproben.

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

 

Während des ganzen Tages müsste mindestens einer der Astronauten wach sein, um auf mögliche Alarme reagieren zu können. Um dies zu ermöglichen, würde jeder Astronaut seinen Plan um etwa 2 Stunden verschieben. Der Plan kann sich aufgrund besonderer Bedürfnisse ändern, aber das würde den Astronauten während des Kommunikationsfensters von der Gateway-Crew mitgeteilt. Der normale Tagesplan (wenn die Basis in Betrieb ist) sieht wie folgt aus:

Um 7:00 Uhr morgens wachen die Astronauten auf. Sie beginnen ihren Morgen mit Körperpflege und Frühstück. Dann absolvieren sie die Hälfte ihres täglichen Fitnesstrainings.

Um 8:00 Uhr morgens werden die Astronauten mit der routinemäßigen Inspektion der Basis beginnen. Es wird nicht lange dauern, denn die Computer werden alle möglichen Fehler erkennen. Nach dem Computercheck werden die Astronauten alle Geräte einzeln überprüfen.

Um 8:30 Uhr werden die Astronauten mit ihrer Arbeit beginnen. Es gibt mehrere Optionen zur Auswahl (einige Beispiele):

  • Moonwalk zum Sammeln von Eis für die Enteisungsanlage.
  • Wissenschaftliche Forschung im Labor oder außerhalb des Mooncamps.
  • Probenahme außerhalb des Hauses.
  • Pflege von Pflanzen/Algen.
  • Mögliche Reparationen.

Um 14:00 Uhr haben die Astronauten eine Essenspause bis 15:30 Uhr. In dieser Zeit können sie tun, was sie wollen.

Um 15.30 Uhr werden die Astronauten ihre zweite Arbeitszeit beginnen.

Um 18:00 Uhr erhalten die Astronauten spezielle Aufgaben und einen Plan für den nächsten Tag, da sich das Kommunikationsfenster öffnet (das Gateway befindet sich nicht immer über ihren Köpfen). Während dieser Zeit stellen die Astronauten Daten in eine Warteschlange, die sie über das nächste Kommunikationsfenster senden.

Um 19:00 Uhr beginnt die persönliche Zeit für die Astronauten. Sie können tun, was sie wollen, aber sie müssen in dieser Zeit die zweite Hälfte ihres Trainings im Fitnessstudio absolvieren. Die Schlafenszeit beginnt um 22:00 Uhr.

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