Entdeckung interaktives Bild

Moon Camp Pioneers 2022 - 2023 Projekt-Galerie

 

In Moon Camp Pioneers hat jedes Team die Aufgabe, ein komplettes Mondlager in 3D mit einer Software ihrer Wahl 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 in ihrem Mondlager beschreiben.

STAR WALKIN’

郑州轻工业附属中学  河南省郑州市-金水区    China 18, 19   4 / 1 Englisch
3D-Konstruktionssoftware: Fusion 360



1.1 - Projektbeschreibung

Um das Universum besser erforschen zu können, haben wir diese Basis gebaut. Das Hauptgebäude des Lagers hat eine kugelförmige Form und insgesamt neun Stockwerke. Außerdem gibt es im obersten Stockwerk eine astronomische Beobachtungsstation. Das Hauptgebäude umfasst ein Wohnzimmer, einen Arbeitsbereich, ein Restaurant, einen Fitnessraum, ein KTV, ein Schlafzimmer, einen medizinischen Raum, einen Raum für den Anbau von Pflanzen und einen Kontrollraum. Darüber hinaus gibt es Energiestationen, Solarstromanlagen, Radarüberwachungsstationen, Mondrover und Laserkanonen. Die Energieversorgung des Lagers erfolgt durch Solarenergie und Kernfusionsenergieerzeugung, die Wasserversorgung durch Wassereisbildung und Wasserkreislauf. Der errichtete Pflanzenaufzuchtraum kann einerseits Nahrung liefern, andererseits kann er auch die Umwandlung von Kohlendioxid in Sauerstoff realisieren, was die Grundbedürfnisse des Lagerpersonals sicherstellen kann. Gleichzeitig bieten KTVs und Fitnessstudios Freizeit- und Unterhaltungsmöglichkeiten für die Lagermitglieder. Es wurde auch ein Arbeitsbereich eingerichtet, um den Mitgliedern ein gutes Arbeitsumfeld zu bieten. Kurzum, der Bau von Mondlagern soll verbessert werden und dem Personal ein gutes Gefühl vermitteln.

1.2 - Warum wollen Sie ein Moon Camp bauen? Erläutern Sie den Hauptzweck Ihres Moon Camps (zum Beispiel wissenschaftliche, kommerzielle und/oder touristische Zwecke).

Der Mond verfügt möglicherweise über einige nützliche Ressourcen, wie Wasser und seltene Mineralien. Diese Ressourcen können für die Erforschung des Weltraums und die weitere Entwicklung der Weltraumtechnologie genutzt werden, daher ist es notwendig, ein Mondlager zu errichten. Der Hauptzweck unseres Mondlagers ist die wissenschaftliche Forschung. Durch die Erschließung von Weltraumressourcen und die Entwicklung der Raumfahrtindustrie führen wir wissenschaftliche Forschungen und Erkundungen zu den Ressourcen des Mondes durch. Dies ist ein wichtiger Schritt zum Verständnis des Lebens und der Arbeit in ungewohnten Umgebungen auf anderen Planeten und der beste Ort, um materialwissenschaftliche und biowissenschaftliche Forschung zu betreiben. Der Mond verfügt über reichhaltige materielle Ressourcen: Das Mondgestein enthält alle Elemente der Kruste und etwa 60 Arten von Mineralien. Er ist auch reich an Energiequellen wie Helium-3, das auf der Erde nicht vorkommt. Es ist ein idealer Brennstoff für Fusionsreaktoren.

2.1 - Wo willst du dein Mondlager errichten? Erkläre deine Wahl.

Die Wahl fiel auf den Nordpol des Mondes, da sich dieser in der Polarregion befindet, wo bei langfristig niedrigen Temperaturen eine große Menge an Wassereis vorhanden sein kann, und das Mondmeer (Flachland) vor allem am Nordpol des Mondes konzentriert ist, was mehr Platz für den Bau eines Lagers bietet. Medienberichten zufolge hat die NASA in der Nähe des Nordpols des Mondes eine Lavahöhle mit einer mehrere Dutzend Meter langen Mondschale entdeckt, die einen natürlichen Schutz vor Einschlägen und kosmischer Strahlung bietet und sich daher ideal als Standort für die Basis eignet.

2.2 - Wie wollt ihr euer Mondlager bauen? Überlegen Sie, wie Sie die natürlichen Ressourcen des Mondes nutzen können und welche Materialien Sie von der Erde mitbringen müssten. Beschreiben Sie die Techniken, Materialien und Ihre Konstruktionsentscheidungen.

Was den Bau von Campingplätzen angeht, so können einige Einrichtungen mit von der Erde mitgebrachten Ressourcen gebaut werden. Der auf der Erde anfallende Müll kann in einem bestimmten Verhältnis mit dem Mondboden vermischt werden, um Rohstoffe für 3D-Drucker zu erzeugen, die zum Bau weiterer Dinge verwendet werden können. Andererseits kann die Zugabe von Harnstoff zu einer mondgeologischen Polymermischung (ein betonähnliches Baumaterial) als Rohstoff für den Bau von Campingplätzen verwendet werden, und zwar mit besserer Wirkung als andere gängige Weichmacher wie Naphthalin oder Polycarboxylate. Was den Bau von Campingplätzen betrifft, so können einige Einrichtungen mit Ressourcen aus der Erde gebaut werden. Der dort anfallende Müll kann in einem bestimmten Verhältnis mit der Erde auf dem Mond vermischt werden, um Rohstoffe für 3D-Drucker zu erzeugen, mit denen sich weitere Dinge bauen lassen. Andererseits kann die Zugabe von Harnstoff zu einer mondgeologischen Polymermischung (ein betonähnliches Baumaterial) als Rohstoff für den Bau von Campingplätzen verwendet werden, und zwar mit besserer Wirkung als andere gängige Weichmacher wie Naphthalin oder Polycarboxylate.

2.3 - Wie schützt und beherbergt Ihr Mondlager Ihre Astronauten vor der rauen Umgebung des Mondes?

Zunächst wird die Basis am Eingang der Lavahöhle errichtet, die eine mehrere Dutzend Meter lange Mondhülle aufweist, die einen natürlichen Schutz vor Einschlägen und kosmischer Strahlung bietet. Für größere Meteoritenbedrohungen werden auch Laserkanonen gebaut, um die Sicherheit zu gewährleisten. Das Gebäude des Campingplatzes ist außen mit einer speziellen Polymerbeschichtung versehen, um die Auswirkungen des großen Temperaturunterschieds zwischen Tag und Nacht auf dem Mond zu bewältigen und die Weltraumstrahlung zu blockieren.

3.1 - Wie wird Ihr Moon Camp den Astronauten einen nachhaltigen Zugang zu den Grundbedürfnissen wie Wasser, Nahrung, Luft und Strom ermöglichen?

Was die Wasserressourcen anbelangt, so werden zum einen das von der Erde stammende Wasser, das tägliche Badewasser, der Urin und der verdunstete Schweiß des menschlichen Körpers zur Aufnahme und Wiederverwertung verwendet. Andererseits kann das Wassereis auf dem Mond erschlossen und genutzt werden, um nutzbares Trinkwasser zu gewinnen.

Was die Ernährung betrifft, so verfügt das Lager über einen Anbauraum, in dem die Ernährung der Lagermitglieder mit verschiedenen Feldfrüchten, Obst, Gemüse usw. sichergestellt wird.

In Sachen Energie ist das Camp mit Solarkraftwerken und steuerbaren Kernfusionskraftwerken ausgestattet, so dass auch in den Polarregionen in der Polarnacht eine Energieversorgung gegeben ist.

In der Luft wird zum einen durch die Elektrolyse von Wassereis Sauerstoff erzeugt, zum anderen wird Kohlendioxid durch die Photosynthese grüner Pflanzen umgewandelt.

3.2 - Wie wird Ihr Mondcamp mit dem Abfall umgehen, den die Astronauten auf dem Mond produzieren?

Einige Materialien im Abfall werden recycelt und wiederverwendet, um den Bedarf an Mondressourcen zu verringern. So werden beispielsweise Wasserreinigungs- und Desinfektionssysteme für die Abwasseraufbereitung eingesetzt, um die Wiederverwendung von Wasserressourcen zu gewährleisten und die Entstehung übermäßiger Schadstoffe auf dem Mond zu verhindern. Die Methode des Hochtemperaturschmelzens wird eingesetzt, um Abfälle in Rohstoffe umzuwandeln, die für Bau- und Fertigungsmaterialien verwendet werden können. Für giftige oder gefährliche Abfälle verwenden wir sichere und praktikable Methoden für die klassifizierte Lagerung und Entsorgung, um Schäden für Astronauten, die Mondumgebung und die Ausrüstung zu vermeiden.

3.3 - Wie wird Ihr Mondlager die Kommunikation mit der Erde und anderen Mondbasen aufrechterhalten?

Aufbau einer Kommunikationsnetzinfrastruktur, wie Satelliten, Erkundungsfahrzeuge und Antennen. Nutzung des Erkundungsfahrzeugs als mobiles Kommunikationsrelais zur Erweiterung der Reichweite des Kommunikationsnetzes der Basis. Diese Erkundungsfahrzeuge können die Mondoberfläche durchqueren, Kommunikationsverbindungen mit Mondbasen herstellen und aufrechterhalten und Nachrichten zur Erde übermitteln.

4.1 - Welche(s) wissenschaftliche(s) Thema(e) würde(n) im Mittelpunkt der Forschung in Ihrem Moon Camp stehen? Erläutern Sie, welche Experimente Sie auf dem Mond durchführen wollen (z. B. zu den Themen Geologie, Schwerelosigkeit, Biologie, Technologie, Robotik, Astronomie usw.).

Die Geologische Gesellschaft ist ein Forschungsschwerpunkt, und die Oberfläche des Mondes ist mit einer großen Menge an Gesteinen und Erde bedeckt, die für das Verständnis der Zusammensetzung und der Entwicklungsgeschichte des Mondes entscheidend sind. Mit Präzisionsinstrumenten können diese Proben chemisch und physikalisch untersucht werden, um ihre Zusammensetzung, Struktur, ihr Alter und andere Informationen zu verstehen. Suche nach Überresten wie Kratern, Hügeln, Verwerfungen und Gesteinsformationen auf der Oberfläche des Mondes, um seine Entstehung und Entwicklung zu verstehen. Durch die Untersuchung von Lage, Größe, Morphologie und chemischer Zusammensetzung der Überreste lassen sich beispielsweise Rückschlüsse auf wichtige geologische Ereignisse ziehen, die der Mond erlebt hat oder die von anderen Himmelskörpern im Sonnensystem beeinflusst wurden.

5.1 - Was würden Sie in Ihr Astronautentrainingsprogramm aufnehmen, um die Astronauten auf eine Mondmission vorzubereiten?

Astronauten müssen Raumfahrzeuge und Ausrüstungen wie Lander, Lunar Rover und Drohnen bedienen, und die Ausbildung sollte die operativen Fähigkeiten der verschiedenen Raumfahrzeuge und Ausrüstungen sowie die Fähigkeit zur Reaktion in Notfallsituationen umfassen. Die Mondlandemission erfordert eine extrem hohe körperliche und geistige Fitness, und die Fähigkeit der Astronauten, Aufgaben unter besonderen Bedingungen zu erfüllen, darf einen bestimmten Standard nicht unterschreiten. Daher sollte der Ausbildungsplan ein Training für die körperliche Fitness der Astronauten beinhalten, damit sie sich an die langfristigen Bedingungen im Weltraum und auf der Mondoberfläche anpassen können. Im Weltraum sind die Astronauten mit vielen Herausforderungen konfrontiert, wie z. B. der Schwerelosigkeit, der Kabinenumgebung und den strukturellen Beschränkungen des Raumfahrzeugs. Um sich an diese Herausforderungen anzupassen, müssen die Astronauten ein Training zur Anpassung an den Weltraum absolvieren. Da Astronauten ihre Aufgaben in der Regel im Team erledigen, müssen sie in den Bereichen Teamarbeit, Kommunikation und Führungsqualitäten entsprechend geschult werden, um sicherzustellen, dass das Team während der Mission gut funktioniert. Im Weltraum können die Astronauten mit verschiedenen Notsituationen konfrontiert werden, z. B. mit dem Verlust der Kommunikation, mit Fehlfunktionen des Raumfahrzeugs usw. Zu diesem Zweck sollten die Astronauten in simulierten Szenarien und Simulatoren in ihren Fähigkeiten und Fertigkeiten für Notfallsituationen geschult und trainiert werden. Auch wenn der Hauptzweck der Erkundung nicht wissenschaftlicher Natur ist, müssen die Astronauten dennoch die grundlegenden wissenschaftlichen Arbeitsabläufe und die Fertigkeiten der Probennahme vor Ort kennen.

5.2 - Welche Raumfahrzeuge wird Ihre zukünftige Mondmission benötigen? Beschreiben Sie die Fahrzeuge in Ihrem Moon camp und überlegen Sie, wie Sie zur und von der Erde reisen und neue Ziele auf der Mondoberfläche erkunden werden.

Die Mondlandefähre wird eingesetzt, um den Mond zu erreichen und auf seiner Oberfläche zu landen. Die Landefähre sollte eine robuste und ausreichend stabile Struktur haben, um dem immensen Druck bei der Landung und den komplexen Geländebedingungen auf der Mondoberfläche standzuhalten. Das Landemodul sollte auch über eine ausreichende Tragfähigkeit verfügen, um Material für Menschen oder Fracht zum Mond zu transportieren. Mondrover werden eingesetzt, um sich auf der Mondoberfläche fortzubewegen, wissenschaftliche Forschungsziele anzufahren und nach Relikten oder Mineralien auf der Mondoberfläche zu suchen. Raketen werden für die Rückkehr von der Mondoberfläche zur Erde eingesetzt und verfügen über ausreichende Antriebskapazitäten und strukturelle Festigkeit, um die sichere Rückkehr von Menschen zur Erde zu gewährleisten.

Andere Projekte: