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: BRNO Dragons

Biskupské gymnázium Brno a mateřská škola  Brünn    Tschechische Republik 15   2 / 0


Externer Viewer für 3d-Projekt

Beschreibung des Projekts

Wir haben beschlossen, unser Projekt Eugene Cernans Basis zu nennen. Er war der letzte Mensch, der die Oberfläche des Mondes betrat (im Jahr 1972). Seine Eltern stammten beide aus der Tschechoslowakei. Sein Name ist ein Symbol für das Ende einer Ära und den Beginn der Ära der Mondsiedlung.

 

Wir werden dort testen, wie sich die Schwerkraft auf das Leben auswirkt, genetisch veränderte Pflanzen entwickeln und versuchen, Pflanzen in verändertem Regolith zu züchten. Auf einem Hügel in der Nähe der Basis befindet sich ein Observatorium, in dem wir dank einer geringen Menge an Umgebungslicht Sterne und Galaxien entdecken können.

 

8 Astronauten werden auf der Basis bleiben, sie werden nach 4 Monaten durch eine andere Besatzung ersetzt. Zu jeder Besatzung gehören 3 Raketeningenieure (Techniker, Mechaniker, IT-Spezialisten), 3 Biologen (Chemiker, Ärzte, Geologen) und 2 Astronomen.

 

Die gesamte Basis besteht aus:

ein Aufenthaltsraum

ausgestattet mit einem Labor mit Aquarium, das die Astronauten mit Nahrung versorgt, aber auch zur Beobachtung ihrer Anpassungsfähigkeit und Ethologie genutzt wird, einem Kontrollraum, einer Zentrifuge, Räumen für die Astronauten, einer Küche, einem Wohnzimmer und einem Fitnessraum

 

5 Gewächshäuser

 

3 Landeplattformen + Raketen

Erste Plattform: die Starship-Rakete; sie wird Besatzung und Material zum Mond transportieren

Zweite Plattform: die Crewdragon-Rakete; sie wird Astronauten zwischen dieser Basis und Gateway fliegen

Dritte Plattform: die Ersatzplattform

 

Sonnenkollektoren

Auf der Spitze des Kraters, ständig dem Sonnenlicht ausgesetzt, erzeugt Solarstrom

 

Die Rover-Garage

 

Satellit

die günstige Lage ermöglicht es, das bestmögliche Signal zu empfangen

2.1 Wo wollen Sie Ihr Moon Camp errichten?

Wir haben beschlossen, unsere Mondstation in der Nähe des Shacketlon-Kraters zu errichten. Es gibt mehrere Gründe für unsere Entscheidung. Der wichtigste ist, dass der Schaketlon-Krater in der Region des Südpols liegt, wo es gefrorenes Wasser in den Gletschern gibt. Es wird sehr einfach sein, Wasser aus ihnen zu gewinnen. Auf diese Weise müssen die Astronauten kein Wasser von der Erde importieren. Ein weiterer Grund ist die Tatsache, dass an den Polen fast ununterbrochenes Sonnenlicht herrscht - dies wird uns dabei helfen, fast den ganzen Tag und die ganze Nacht über Energie mit Solarzellen zu erzeugen. Eine weitere wichtige Tatsache ist, dass die Temperaturen hier im Vergleich zu den Äquatorialregionen relativ günstig sind (0°C bis -50°C). Daher wird es nicht so schwierig sein, unsere Station zu heizen. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Station dank des Kraters unterirdisch untergebracht werden kann, so dass es nicht so schwierig sein wird, die Sicherheit der Astronauten zu gewährleisten, die sich dort aufhalten werden.

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

Der Transport von Material und Besatzung wird von SpaceX mit seiner Staship-Rakete durchgeführt. Die zweite Rakete ist Crewdragon, die für den Transport der Astronauten zwischen der Basis und der Gateway-Station eingesetzt wird. Das Skelett der Basis wird mit einem großen 3D-Drucker gedruckt. Die Füllung für den 3D-Druck wird hauptsächlich aus Regolith bestehen, das mit Wasser und Erdbindemitteln gemischt wird. In dieses Gerüst werden aufblasbare Räume eingesetzt. Anschließend werden die Räume in ein zuvor ausgehobenes Loch gesetzt und mit Regolith bedeckt. Alle Möbel und Geräte werden natürlich von der Erde importiert.

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 gesamte Basis befindet sich unterhalb der Mondoberfläche, so dass die Astronauten durch eine dicke Schicht Regolith geschützt sind. Die einzigen Teile, die sich oberhalb der Oberfläche befinden, sind die Gewächshäuser und der Beobachtungsturm. Das Glas, aus dem die Gewächshäuser bestehen, besteht aus fünf Schichten. Die äußere und die innere Schicht bestehen aus Plexiglas, das die Gewächshäuser vor Beschädigungen von innen oder Mikrometeoriten von außen schützt. Die mittlere Schicht besteht aus Polykarbonat und der Zwischenraum zwischen Polykarbonat und Plexiglas besteht aus Luft, die als Wärmeisolierung dient. Alle Schichten enthalten hochwertige UV-Filter, die die Astronauten und Pflanzen vor Strahlung schützen. Natürlich werden die Astronauten überall im Freien spezielle Anzüge tragen, die mit Nanofasern verstärkt sind.

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

Wasser
Lebensmittel
Strom
Luft

Das Wasser wird von den Gletschern im Shacketlon-Krater gewonnen. Die Station verfügt über einen speziellen Rover, der mit Bohrern ausgestattet ist, die das Eis in kleine Stücke brechen. Diese werden von einem Roboterarm aufgenommen, der das Eis in den Speicher des Rovers schöpft. Der Rover bringt es zur Mondstation. Dort wird es in einen Tank gebracht, wo es zu einer Flüssigkeit schmilzt. Das Wasser wird außerdem von Verunreinigungen befreit und chemisch behandelt, um es trinkbar zu machen. Dann wird das Wasser je nach Verwendungszweck in drei Teile aufgeteilt. Der erste Teil wird zur Herstellung von Sauerstoff und Wasserstoff durch Hydrolyse verwendet, der zweite zum Gießen und Bewässern der Pflanzen im Gewächshaus. Der dritte Teil wird zum Trinken, für die Hygiene und für andere Bedürfnisse der Astronauten auf der Station sowie für die Tiere in den Terrarien verwendet.

Der größte Teil der Lebensmittel in unserer Station stammt aus unseren Gewächshäusern. Wir haben insgesamt 5 Gewächshäuser. In erster Linie züchten wir schnell wachsende Algen, die das Grundnahrungsmittel der Astronauten sind. Sie wachsen nicht nur unglaublich schnell, sondern produzieren auch eine Menge Sauerstoff, was für uns sehr wichtig ist. Pflanzen mit längeren Wachstumszeiten (verschiedene Gemüsesorten wie Karotten, Radieschen, Zwiebeln, Knoblauch, Kartoffeln) werden in zwei Gewächshäusern angebaut. Diese werden gelegentlich die Ernährung der Astronauten ergänzen, um sie etwas abwechslungsreicher zu gestalten. In einem speziellen Aquarium im Labor werden Fische gehalten, die in erster Linie der Erforschung der Auswirkungen der Schwerkraft dienen, aber auch für die Ernährung der Astronauten verwendet werden können (da sie Vitamin D enthalten). Das letzte wichtige Nahrungsmittel sind importierte Obst-Vitamin-Snacks, damit die Astronauten nicht unter Vitaminmangel leiden.

Die gesamte Energie der Station wird aus Solarzellen gewonnen. Die Sonne scheint bis zu 20 Stunden pro Tag auf den Südpol, so dass wir fast ununterbrochen Strom erzeugen können. Der größte Teil der Energie wird von den rotierenden Sonnenkollektoren stammen, die auf dem Kraterdach angebracht sind. Sie sind so konstruiert, dass sie sich nach der Sonne drehen, ähnlich wie Sonnenblumen auf einem Feld rotieren. Ein kleinerer Teil der Energie wird dann von speziellen Jalousien am Gewächshaus geliefert, die die photovoltaischen Elemente beherbergen und verhindern, dass das Sonnenlicht ständig auf die Pflanzen scheint. (Das würde sie verbrennen, und wir hätten keine Ernte). Alle anderen Maschinen und der Rover werden mit Strom betrieben. Sie verfügen über eine eigene Batterie, die von direkt auf ihnen angebrachten Solarzellen aufgeladen wird.

Ein großer Teil des Sauerstoffs wird von Algen produziert, aber auch von anderen Pflanzen, die wir im Gewächshaus anbauen. Wie andere Gase wird auch Sauerstoff beim Abwasserrecycling erzeugt. Zusätzlicher Sauerstoff wird durch die Elektrolyse von Wasser erzeugt, das aus Gletschern entnommen wird. Stickstoff wird aus absterbenden Pflanzen und organischen Abfällen gewonnen. In der Tat macht Stickstoff 78% der Luft aus. Er wird auch durch das Auffangen von Abgasen in Toiletten gewonnen, da diese Gase größtenteils aus Stickstoff bestehen. Wenn wir diese beiden Hauptbestandteile der Luft erhalten, mischen wir sie zusammen und reichern sie mit Wasserdampf an, um atembare Luft zu erhalten. Das von den Astronauten ausgeatmete Kohlendioxid wird in das Gewächshaus zu den Pflanzen geleitet, die es zum Leben brauchen.

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

Unsere Raumstation wird hauptsächlich für wissenschaftliche Zwecke genutzt werden.

1) Es wird die Anpassung des Lebens an die nur sechste Schwerkraft untersuchen. Deshalb verfügt das Labor über ein spezielles Aquarium und Terrarium. Die Astronauten werden das Verhalten der Tiere unter diesen Bedingungen beobachten.

2) Die zweite Aufgabe besteht darin, die Auswirkungen der reduzierten Schwerkraft auf den Menschen zu untersuchen. Dazu wird eine Zentrifuge auf der Station aufgestellt. Außerdem gibt es einen Lufttunnel, denn bisher hat noch niemand untersucht, wie Menschen in der sechsten Schwerkraft funktionieren, wenn sie von Luft umgeben sind.

3) Untersuchung der Auswirkungen einer langfristigen Exposition gegenüber geringer Schwerkraft auf den menschlichen Körper.

4) Unsere Station wird eine Transferstation für eine Expedition zum Mars sein. Die Mitglieder der Station können sich aufladen, auftanken und mit Nachschub versorgen (man braucht viel Treibstoff, um sich von der Schwerkraft der Erde zu lösen, der dann bei der nächsten Reise fehlen würde). Daneben werden auch andere Forschungsarbeiten durchgeführt.

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

6:00 Aufstehen

6:00 - 6:20 Frühstück

6:20 - 6:30 Morgenhygiene

6:30 - 7:00 Planung für den Tag

7:00 - 9:00 Wissenschaftliche Arbeit und Forschung

9:00 - 9:30 Pause für gesunde Ernährung

9:30 - 11:00 Arbeit am Bahnhofsbetrieb

11:00 - 12:00 Uhr Mittagspause

12:00 - 16:00 Uhr Wissenschaftliche Arbeit

16:00 Uhr - 16:30 Uhr Mittagspause 2

16:30 - 17:00 Uhr Kontakt mit dem Boden und Übergabe der Tagesergebnisse

17:00 - 19:00 Uhr Kontaktaufnahme mit Familie und Freunden

19:00 Uhr - 20:00 Uhr Abendessen

20:00 - 20:30 Uhr Abendhygiene

20:30 - 22:00 Uhr Freizeit und Vorbereitung auf die Nachtruhe

22:00 Uhr - 6:00 Uhr Schlaf

 

Die Astronauten werden um 6:00 Uhr aufstehen. Um 6:20 Uhr ist es Zeit für das Frühstück. Nach dem Frühstück folgt die Morgenhygiene. Dafür haben sie bis 6:30 Uhr Zeit. Ab 6:30 Uhr planen die Astronauten, was im Laufe des Tages zu tun ist, und teilen ihre Arbeit und Aufgaben auf. Um 7:00 Uhr beginnen die wissenschaftlichen Arbeiten und Forschungen. Die Astronauten werden bis 9:00 Uhr verschiedene Experimente, Messungen und Beobachtungen durchführen. Danach folgt eine halbstündige Pause (9:00 - 9:30 Uhr), in der jeder einen gesunden Snack erhält, um den Vitaminbedarf zu decken. Danach führen die Astronauten Wartungsarbeiten an der Station durch, räumen auf und bereiten das Mittagessen vor. Von 11:00 bis 12:00 Uhr gibt es eine Mittagspause. Danach wird die Forschungsarbeit bis 16:00 Uhr fortgesetzt. Zwischen 16:00 und 16:30 Uhr gibt es eine kleine Pause mit einem Snack. Nach dem Imbiss nehmen die Astronauten per Funk Kontakt zur Erde auf. Sie geben wichtige Informationen weiter, rekapitulieren ihren Tag und erhalten gegebenenfalls weitere Anweisungen. Dies wird bis 17.00 Uhr fortgesetzt. In den nächsten zwei Stunden können die Astronauten ihre Familie und Freunde anrufen. Von 19:00 bis 20:00 Uhr ist Zeit für das Abendessen. Von 20:00 bis 20:30 Uhr ist Zeit für die Abendhygiene. Von 20:30 bis 22:00 Uhr werden die Astronauten auf den Schlaf und den nächsten Tag vorbereitet und können in der restlichen Zeit persönliche Dinge erledigen. Um 22.00 Uhr gehen alle bis 6.00 Uhr schlafen. Es gibt nur eine Ausnahme, und zwar an Sonntagen, wenn die Astronauten einen freien Tag haben.

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