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: Mission Eos

Salesianos de Lisboa - Niederlassungen in São José  Lissabon    Portugal 18, 17   6 / 2


Externer Viewer für 3d-Projekt

Beschreibung des Projekts

Die Basis "Hermes", benannt nach dem altgriechischen Gott der Boten und der Astronomie, steht für unseren Wunsch, das gesamte durch sie erworbene Wissen über das Universum an den Rest der Menschheit weiterzugeben.

Die Mondbasis wird im Wesentlichen aus zwei Komponenten bestehen: einer im Inneren des Malapert-Bergs und einer auf der Außenseite.

Im Inneren des Berges befinden sich zunächst die Astronautenzimmer, Toiletten, ein Fitnessraum, ein Gemeinschaftsraum, eine Cafeteria und ein Kommunikationsraum. Hier befinden sich auch die Wasserspeicher- und Filterkammern. Darüber hinaus wird es einen Lagerraum für Lebensmittel und andere Materialien geben, der im Falle eines Sonnensturms als Bunker genutzt werden kann.

Am Rande des Berginneren befinden sich Zentren für Forschung und Beobachtung sowie Räume für die Umwandlung von Elektrizität und für die Lagerung. Am Eingang der Basis, zwischen diesen Orten, befindet sich ein kleiner Raum, in dem die Anzüge der Astronauten gefiltert werden, um zu verhindern, dass Mondstaub in die Luft der Basis gelangt.

Zweitens wird es im Außenbereich mehrere Gewächshäuser und einen Lande- bzw. Startplatz geben. Auf dem Gipfel des Berges befinden sich Solarpaneele, die die Basis mit Strom versorgen werden.

2.1 Wo wollen Sie Ihr Moon Camp errichten?

Die Basis wird auf dem Südpol des Mondes errichtet, genauer gesagt in der Region des Malapert-Gebirges. Diese Region ist ideal, da sie 90% des Jahres dem Sonnenlicht ausgesetzt ist und daher nicht so anfällig für große tägliche Temperaturschwankungen ist wie andere Mondregionen, wo die Temperatur innerhalb kürzester Zeit zwischen 100ºC und -150ºC schwanken kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass er eine rentable Nutzung von Sonnenkollektoren ermöglicht.

Außerdem befindet sich dieser Berg in der Nähe von Kratern wie Shackleton, die ständig im Schatten liegen und reich an wichtigen natürlichen Ressourcen wie Eis und Mineralien sind, die die Selbstversorgung der Basis gewährleisten können. Außerdem bietet er einen strategischen Landeplatz und ein Kommunikationsgebiet, da der Malapert vom Mond und von Shackleton aus sichtbar ist.

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

Aufgrund des Preises und der Entfernung wäre eine erste menschliche Mission nicht ratsam. Stattdessen haben wir uns dafür entschieden, die ersten Schritte widerstandsfähigen Robotern anzuvertrauen, die von der Erde aus ferngesteuert werden können und die die Grundstruktur bauen würden, die später menschliche Expeditionen aufnehmen würde. Diese Struktur würde aus Aluminium, einem leichten, widerstandsfähigen Material, bestehen und (wenn nötig) mit 80 cm Regolith bedeckt sein, um die Basis vor Strahlung zu schützen.

In der ersten Bauphase würde ein Roboter graben und einen 3D-Drucker bauen, um geeignete Materialien auf dem Mond herzustellen, Wasser und Mikroalgen, um den Mondboden zu düngen, sowie Solarpaneele. Alle Bauprozesse werden von Menschen aus der Ferne überwacht und von Robotern durchgeführt..

Die zweite Phase würde aus einer menschlichen Expedition bestehen, die auch Materialien für den Bau von Gewächshäusern (Struktur, LED-Leuchten usw.), Wasser, Saatgut, Dünger und ein Wasserfiltersystem zur Reinigung des aus dem Mondboden gewonnenen Eises mit sich führen würde. Am Ende dieses Prozesses wird die Basis autark sein.

In der dritten Phase sollen mögliche technische Details für die Funktionalität der Basis geklärt und ein Observatorium gebaut werden, das die Astronauten mit wissenschaftlich relevanten Daten versorgt.

Die vierte und letzte Phase ist die Öffnung der Struktur für die Weltwirtschaft, d.h. es werden Interventionen aus privaten Mitteln zugelassen, was für die Entwicklung einer Mondstadt von entscheidender Bedeutung sein wird.

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)

Für den Teil der Basis, der sich im Inneren des Berges befindet, ist der Schutz vor Strahlung und Meteoriteneinschlägen bereits gewährleistet, ebenso wie der Schutz vor extremen Temperaturschwankungen, da diese im Inneren des Berges relativ stabil sind (zwischen -50ºC und -20ºC). 

Da außerdem ein Schutz vor dem für das menschliche Wohlbefinden äußerst schädlichen Mondstaub gewährleistet werden muss, wird es eine Eingangskammer geben, in der der Staub mit Hilfe elektromagnetischer Verfahren von den Anzügen der Astronauten getrennt wird, sowie ein Belüftungssystem entlang der Basis, das diese Partikel aus der Luft filtert.

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

Wasser
Lebensmittel
Strom
Luft

Anfänglich müsste das Wasser in Säcken mit Raumfähren und Nachschubfahrzeugen, wie sie bei der Internationalen Raumstation (ISS) eingesetzt werden, zur Basis gebracht werden. Da der Stützpunkt in Zukunft einem kommerziellen Zweck dienen soll, könnte er bei Bedarf von Gastschiffen mit Wasser versorgt werden.
Darüber hinaus wird in der Basis ein Wasserfiltersystem verwendet, das dem der ISS ähnelt und die Wiederverwendung von bis zu 93% des in der Basis verwendeten Wassers, einschließlich der Ausscheidungen der Astronauten, ermöglicht. Dieses System besteht aus Filtern, Reinigern und einem Destilliergerät in Form eines rotierenden Fasses, um eine größere Schwerkraft zu erzeugen, die eine bessere Trennung zwischen Wasser und Rückständen ermöglicht.
Eine weitere Option ist die Gewinnung von Wasser (Eis) aus dem Mondboden, der am Südpol reichlich vorhanden ist, unter Einsatz verschiedener Technologien.

Genau wie beim Wasser würde die Nahrung in der Anfangsphase hauptsächlich durch Nachschubmissionen beschafft, die dehydrierte Mahlzeiten mit sich führen würden.
Da der Mondboden unfruchtbar ist, würde die Ernährung nach und nach hauptsächlich durch Gemüse erfolgen, das in den Hydrokultur-Gewächshäusern angebaut wird. In diesen Gewächshäusern würden, wie in der ISS, verschiedene Salat- und Kohlsorten angebaut, aber auch Kartoffeln, Erbsen und sogar Soja, da diese Gemüse einen hohen Nährwert haben. Eine Wassermelonen- oder Gurkenplantage wäre ebenfalls eine gute Option, da sie sehr reich an Wasser (das wiederverwendet werden könnte) und Zucker sind. Die Pflanzen würden der Strahlung von LED-Lampen (vor allem von rotem Licht) ausgesetzt werden.

Der Strom würde hauptsächlich durch Solarzellen in der Nähe der Basis gewonnen werden, da das Gebiet, in dem sie sich befindet, ständig der Sonneneinstrahlung ausgesetzt ist.
Gleichzeitig würde es durch Mikroalgen gewonnen, die dann zur Herstellung von Biokraftstoffen verwendet würden, die aus den aus den Algen gewonnenen Fetten hergestellt werden. Diese Kraftstoffe könnten in speziell für sie bestimmten Generatoren verwendet werden.
Ein Teil der von den Solarmodulen und den Generatoren erzeugten Energie würde in Batterien gespeichert und als Vorrat für den Fall eines Notfalls, z. B. einer Störung im System der Solarmodule, aufbewahrt.
Darüber hinaus entsteht bei der Wasserelektrolyse, die in erster Linie der Sauerstoffgewinnung dient, auch Wasserstoff als Nebenprodukt. Dieser Wasserstoff würde in einem "umgekehrten" chemischen Verfahren mit Sauerstoff reagieren, da diese Reaktion Strom erzeugt.

In einer ersten Phase, bevor die Basis völlig autark ist, soll Sauerstoff komprimiert und von der Erde zum Mond gebracht werden.
Eines der wichtigsten Verfahren zur Gewinnung von Sauerstoff wäre, wie bereits erwähnt, die Wasserelektrolyse. In der gesamten Basis gäbe es Belüftungs- und Luftfiltersysteme, die Kohlendioxid und andere schädliche Gase, die in kleineren Mengen entstehen, auffangen würden.
Der Pflanzengarten wäre, ebenso wie die Mikroalgen, eine zuverlässige Sauerstoffquelle, da diese Organismen durch ihre Photosynthese Kohlenstoff binden und das gewünschte Gas freisetzen.
Darüber hinaus ist der Mondboden reich an Sauerstoff, denn jeder Kubikmeter Regolith enthält etwa 630 kg davon, so dass die Gewinnung von Sauerstoff aus dem Boden eine machbare Option ist.
Der produzierte Sauerstoff würde in Drucktanks gelagert, die so konzipiert sind, dass Gaslecks minimiert und alle Druckunterschiede überwacht werden.

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

Das Hauptziel der Mission ist die Schaffung einer autarken Basis, die die Ansiedlung menschlichen Lebens auf dem Mond ermöglicht.

Daher sind Studien und Untersuchungen des Mondes und seiner Eigenschaften von entscheidender Bedeutung für die Entwicklung von Einrichtungen, die für die Besiedlung des Raums konzipiert sind. Im Hinblick auf wissenschaftliche Studien und Durchbrüche würde die Basis gleichzeitig als Weltraumobservatorium fungieren und könnte in Zukunft als Ort für die Untersuchung von Meteoriten dienen, die aus ihrer Umlaufbahn auf den Mondboden gebracht werden.

In einer sehr viel späteren Phase der Mission könnte die Basis als Versorgungsstation dienen, die eine orbitale Andockstation nutzt und als Einstieg in die Erforschung des Weltraums dient.

Um finanzielle Unterstützung zu erhalten, würde man außerdem die Entwicklung des Weltraumtourismus und die Förderung der Privatisierung und Kommerzialisierung bestimmter Komponenten der Mondbasis anstreben.

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

(Wir beschlossen, uns auf den Tagesablauf des Kapitäns zu konzentrieren, da dieser am gründlichsten ist).

Um 6:45 Uhr wachen die Astronauten auf und haben 15 Minuten Zeit, um sich für den Tag fertig zu machen. Anschließend absolvieren sie bis 8 Uhr ihr tägliches Trainingsprogramm im Fitnessstudio und haben dann noch anderthalb Stunden Zeit, um sich um ihre Hygiene zu kümmern, zu entspannen und zu frühstücken. Während dieser Zeit bespricht und organisiert der Kapitän die Aufgaben für den Tag. Von da an ist der Tagesablauf für jeden anders, je nachdem, was zwischen den Besatzungsmitgliedern vereinbart wurde.

Der Kommandant wird seinen Vormittag jedoch immer für ganz bestimmte Aufgaben reservieren, die das Wohlbefinden und das Funktionieren der Astronauten bzw. der Basis sicherstellen sollen. So werden sie die Leistung der Belüftungs- und Filtersysteme bewerten und die Gaszusammensetzung des Lagers analysieren, um zu überprüfen, ob die Werte in Ordnung sind. Außerdem müssen sie den Zustand der Pflanzen, des organischen Komposts, der Bewässerung, der Temperatur und der Luftfeuchtigkeit in den Pflanzenhäusern überprüfen. Danach sollten sie die Systeme für die Wasseraufbereitung und -wiederverwendung inspizieren.

In der verbleibenden Zeit bis zum Mittagessen überwachen sie andere laufende Aufgaben und helfen den Astronauten, wenn nötig. Um halb zwei wird das Team ein Mittagessen einnehmen, das von den am Morgen ausgewählten Personen zubereitet wird, und sich ausruhen.

Eine Stunde später werden die Aufgaben, in die der Kapitän nun direkt eingreift, wieder aufgenommen. Auf diese Weise werden sie ihren Tag mit Missionen wie wissenschaftlicher Forschung, Datensammlung und Oberflächenerkundung verbringen.

Zwischen 17.30 Uhr und 18.00 Uhr, nach Beendigung ihrer Aufgaben, besprechen alle Besatzungsmitglieder untereinander die Leistung jedes Einzelnen sowie mögliche Schwierigkeiten und Hindernisse, denen sie im Laufe des Tages begegnet sind. Der Kommandant gibt kurze Anweisungen für den Rest des Nachmittags und den nächsten Tag.

Bis zum Abendessen wird der Kapitän die Ereignisse des Tages und andere spezifischere Informationen über die Mechanismen der Basis registrieren. Er kann diese Informationen auch an die Erde weiterleiten, wenn die Bedingungen für die Kommunikation angemessen sind.

Nach dem Abendessen, das um 20 Uhr stattfindet, haben alle Zeit, sich zu entspannen, während der Kommandant eine letzte Kontrolle der Wasser-, Luft- und Nahrungsmittelsysteme vornimmt. Schließlich haben sie auch Zeit, sich auszuruhen, sich um ihre Körperpflege zu kümmern und sich um 21:30 Uhr bettfertig zu machen.

Andere Projekte:

  Internationaler Kanalisationsfrieden Liga

 

  郑州轻工业大学附属中学
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  Serendipity

 

  Zhengzhou Universität für Leichtindustrie
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  Petroc College
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