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: Terra nova

Bertrand-Russell-Kolleg  Krommenie    Niederlande 17, 16   4 / 3


Externer Viewer für 3d-Projekt

Beschreibung des Projekts

Die Forschung kommt zu dem Schluss, dass die Erde durch den verstärkten Treibhauseffekt geschädigt wird, was gefährliche Folgen für den Menschen haben kann. Daher ist es wichtig, unsere Möglichkeiten auszuloten, und eine davon ist die Ausweitung der menschlichen Präsenz im Sonnensystem. Die Astronauten werden mehrere Experimente durchführen, um zu klären, ob es für Menschen möglich ist, über längere Zeit auf dem Mond zu leben. Das Moon camp kann während unseres Projekts acht Astronauten und drei Schweine mit ihren Kindern aufnehmen. Die Experimente, die durchgeführt werden sollen, sind: Wie kann man auf dem Mond Treibstoff herstellen? Wie kann man eine autarke Lebensumgebung auf dem Mond schaffen? Und wie beeinflusst das Leben auf dem Mond das körperliche Wachstum? Mit diesen Experimenten kann geklärt werden, ob es für Menschen möglich ist, auf dem Mond zu leben. Es ist auch möglich, diese Basis als Außenposten für die Erforschung des weiteren Universums zu nutzen, aber das ist nicht unser Hauptanliegen für diese Basis.

2.1 Wo wollen Sie Ihr Moon Camp errichten?

Die Basis wird in einem Krater am Südpol des Mondes errichtet. Der Südpol des Mondes hat mehrere Krater, die wir zu unserem Vorteil nutzen können. Diese Krater können uns vor der Strahlung auf dem Mond schützen. Der Mondsüdpol ist auch reich an Ressourcen, die genutzt werden können. Eine dieser Ressourcen ist das Mondeis, das als Wasser für die Astronauten genutzt werden kann. Darüber hinaus enthält er fossile Wasserstoffvorkommen, die für unsere Pflanzen als Atemluft, vor allem aber als Treibstoff genutzt werden können. Am Südpol des Mondes gibt es außerdem konstantes Sonnenlicht, das für grüne Energie für unsere Basis genutzt werden kann. Die letzte wichtige Komponente des Mondsüdpols ist die Tatsache, dass er eine große Menge an Titan, Aluminium, Magnesium und anderen Mineralien enthält, die für den Bau der Basis verwendet werden können.

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

Eine Woche bevor die Astronauten ins Mondlager gehen, schicken wir einen Schläger mit allen Materialien für das Mondlager. Unser Moon camp ist aus Aluminium und Kunststoff gebaut. Unser Mondlager hat eine einzigartige Form. Vom Boden aus gehen die Wände zunächst 2 Meter gerade nach oben, nach diesen 2 Metern beginnen die Wände sich in eine Kugelform zu biegen. Die kugelförmige Form ist für die Stärke gegen den Druck. Wir haben mehrere Räume: die Schlafzimmer, das Labor, die Pflanzenkammer, das Wohnzimmer, den Schweinestall und die Turnhalle. Die Pflanzenkammer befindet sich unter der Erde, auf dem Mond, um sicherzustellen, dass die Pflanzen keinerlei Strahlung abbekommen, der Schweinestall hat die gleiche Geschichte. Alles ist mit Fluren verbunden. Alle Wände bestehen aus Aluminium und sind 40 cm dick. Um die Aluminiumwände herum befindet sich eine Kunststoffschicht, um die Strahlung zusätzlich abzuschirmen.

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 Hauptgefahren für einen Astronauten auf dem Mond sind: Strahlung, geringe Schwerkraft und Regolith. Das Mondlager ist aus Aluminium und Kunststoff gebaut, beides Materialien, die vor Strahlung schützen, und die Astronauten sitzen in einem Krater, der ebenfalls vor Strahlung schützt. Die Strahlung, die die Astronauten trifft, ist nicht tödlich. Die reduzierte Schwerkraft wird auf dem Mond immer vorhanden sein, aber die Astronauten werden einen Trainingsplan haben, um ihre Muskeln zu erhalten und ihre Knochendichte so wenig wie möglich zu verringern. Der Regolith ist ein Problem, wenn die Astronauten die Basis verlassen, und wenn die Astronauten das Mondlager betreten, müssen sie die Dekompressionskammer betreten, die den Mondstaub von den Anzügen der Astronauten abbläst, um sicherzustellen, dass der Mondstaub nicht in die Basis gelangt.

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

Wasser
Lebensmittel
Strom
Luft

Wasser ist sehr wichtig für das Überleben der Astronauten. Die Astronauten können das Mondeis aus den Kratern entfernen. Die Astronauten können mit dem SOFIA-Teleskop durch die Erdatmosphäre schauen, sie sehen dann Muster im gemessenen Lichtspektrum. Es muss ermittelt werden, welche Muster allein durch Wasser verursacht worden sein könnten, und an diesen Stellen werden sie Wassereis finden. Dieses Wassereis kann gesammelt und zur Basis zurückgebracht werden. Dort können die Astronauten das Wasser erhitzen und reinigen, so dass es trinkbar wird. Ein erwachsener Mensch nimmt so viel Wasser auf, wie er ausscheidet. Das ausgeschiedene Wasser kann aufgefangen und gereinigt werden, so dass kein Wasser verloren geht und ein Wasserkreislauf entsteht.

Die Hauptnahrungsquelle werden Pflanzen sein. Die Basis verfügt über einen großen Pflanzenraum, in dem Salat und Spinat angebaut werden sollen. Diese Pflanzen werden in einem geschlossenen Gewächshaus mit LED-Beleuchtung wachsen. Die Astronauten werden auch drei Schweine mitbringen, mit denen sie experimentieren können, die aber genauso wie ihre Nachkommen verspeist werden könnten. Auch für Lebensmittel, die von der Erde stammen, wird gesorgt sein. Eier, Nüsse, Hülsenfrüchte, Erdnüsse, Silberreis, Eier und Kokosnuss werden auf den Mond gebracht. Alles wird vakuumiert, damit die Lebensmittel in gutem Zustand sind, wenn sie verzehrt werden müssen. Für Vitamine, die ihnen fehlen, nehmen wir Vitamintabletten mit. Die Lebensmittel, die wir von der Erde mitbringen, sind eine Option, die wir wählen, um sicherzustellen, dass die Astronauten gesund bleiben, aber die Hauptnahrungsquelle wird auf der Basis hergestellt.

Es gibt bestimmte Stellen auf dem Mond, an denen permanentes Sonnenlicht vorhanden ist, zum Beispiel der Rand des Shackleton-Kraters. Wir werden dort Solarzellen aufstellen, die unsere Mondbasis mit grüner Energie versorgen. Die Solarpaneele werden über Drähte mit der Mondbasis verbunden, und über diese Drähte wird die erzeugte Energie zur Basis gelangen. Die Solarenergie kann in Brennstoffzellen gespeichert werden, um sicherzustellen, dass auch bei einer Sonnenfinsternis immer Energie vorhanden ist. Die Astronauten können auch Helium-3-Elemente verwenden, die sich auf dem Mond befinden und bei Bedarf ebenfalls viel Energie liefern können.

Bevor die Astronauten die Erde verlassen, wird das Mondlager mit Erdluft gefüllt (79% N2, 21% O2 und ein kleiner Teil aus anderen Elementen). Wir werden einen großen Platz für die Pflanzen haben. Mit diesen Pflanzen können wir den Luftkreislauf nachahmen, den wir auch auf der Erde nutzen, nämlich 2 H2O -> 2 H2 + O2, C6H12O6 + 6 O2 -> 6 CO2 + 6 H2O und die Pflanze wird 6 CO2 + 6 H2O für C6H12O6 + 6 O2 verwenden. Dies wird auch als Photosynthese bezeichnet. Das von den Astronauten ausgeschiedene CO2 wird während der Photosynthese in O2 umgewandelt. Die Astronauten werden die O2-Werte genau im Auge behalten, und wenn sie sehen, dass sie zu niedrig sind, können wir O2 auch durch die Elektrolyse von Wasser gewinnen.

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

Der Hauptzweck unseres Moon Camps wird wissenschaftlich sein, denn wir wollen untersuchen, ob langfristiges Leben auf dem Mond möglich ist. Das Mondcamp dient vor allem den Experimenten, die durchgeführt werden sollen. Außerdem wollen wir von dieser Basis aus das Sonnensystem weiter erforschen, was ebenfalls wissenschaftlichen Zwecken dienen wird. Wenn wir zu dem Schluss kommen, dass langfristiges Leben auf dem Mond eine gute Möglichkeit für die Zukunft ist, wird die Mondbasis ausgebaut und die ersten Menschen können auf dem Mond leben, von da an kann die Basis auch für touristische Zwecke genutzt werden, aber das wird nie das Hauptziel sein.

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

Die Astronauten werden in zwei Gruppen zu je 4 Personen aufgeteilt. Diese Gruppen werden beide zu unterschiedlichen Zeiten schlafen, um sicherzustellen, dass immer mehrere Personen wach sind, damit die Experimente genau überwacht werden können. Gruppe 1 schläft von 22.00 Uhr bis 6.00 Uhr morgens und Gruppe 2 von 7.00 Uhr bis 3.00 Uhr nachts, so dass die beiden Gruppen erst um 7.00 Uhr gemeinsam essen können. So haben sie Zeit, die Experimente zu besprechen. Die Astronauten der Gruppe 1 stehen um 6 Uhr auf und haben dann eine Stunde Zeit, sich fertig zu machen (Hygiene) und zu frühstücken. Danach werden 2 der Astronauten die Schweine füttern und den Stall ausmisten und die anderen 2 werden die Pflanzen gießen, düngen und ernten. Danach werden sie von 08.30-09.30 Uhr trainieren. Nach dem Training holen 2 Astronauten Eis aus dem Krater und schmelzen es. Die anderen 2 werden das geschmolzene Wasser durch eine Kläranlage reinigen. Auch der Urin und das Abwasser werden gereinigt. Um 12 Uhr haben die Astronauten eine einstündige Mittagspause. Von 14.00 bis 15.00 Uhr werden sie die Ferkel wiegen, um ihr Wachstum zu beobachten. Um 15 Uhr beginnen die Astronauten mit weiteren 1,5 Stunden Sport, so dass sie die 2,5 Stunden Sport pro Tag erreichen. Um 17 Uhr wird das Abendessen zubereitet und die vier können essen. Nach dem Abendessen haben sie etwas Freizeit, sie können duschen, Spiele spielen oder etwas Lustiges anschauen. Um 22 Uhr gehen sie ins Bett. Gruppe 2 steht um 3:00 Uhr nachmittags auf, reinigt sich und frühstückt. Um 16.00 Uhr machen die Astronauten eine Stunde lang Sport. Um 17 Uhr werden 2 der 4 Astronauten das von Gruppe 1 gesammelte Wasser in Form von Mundeis in Wasserstoff und Sauerstoff umwandeln. Die anderen 2 werden Ammoniak in Stickstoff und Wasserstoff umwandeln. Dieser Wasserstoff wird gespeichert und zur Herstellung von Treibstoff für die Rakete verwendet. Um 21.00 Uhr werden die Astronauten zu Mittag essen und danach von 22.00 bis 23.30 Uhr weitere 2,5 Stunden trainieren. Um 12 Uhr werden die Astronauten eine weitere Stunde damit verbringen, noch mehr Ammoniak in Stickstoff umzuwandeln, damit Luft hergestellt werden kann. Um 1 Uhr essen die Astronauten zu Abend, danach haben sie Freizeit, genau wie Gruppe 1. Um 7 Uhr gehen sie schlafen.

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