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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.

JOKER

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    China 19   5 / 2 Englisch
3D-Konstruktionssoftware: Fusion 360



1.1 - Projektbeschreibung

Unser Mondlager ist in zwei Teile unterteilt: oberirdisch und unterirdisch. Der oberirdische Teil ist mit Radar- und thermischen Stromerzeugungssystemen sowie ökologischen Kabinen und wissenschaftlichen Forschungsräumen ausgestattet, außerhalb der Basis gibt es 3D-gedruckte Roboter und Mondambulanzen, im unterirdischen Teil sind medizinische Kapseln untergebracht, um den körperlichen Zustand der Astronauten zu ermitteln, und Sportkapseln, um Muskelschwund bei den Astronauten zu verhindern. Außerdem gibt es unterirdische Schlafkapseln und Vorratskapseln für Lebensmittel. Unter der Erde befindet sich auch ein zentraler Kontrollraum für das gesamte Mondlager, von dem aus der Betrieb und die Kontrolle des gesamten Mondlagers gesteuert werden.

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 Zweck unseres Mondlagers ist die Durchführung wissenschaftlicher Forschungsexperimente, die Entnahme von Proben wie z. B. Mondboden auf dem Mond zur Durchführung von Experimenten im Mondforschungslabor, und es gibt ökologische Module für ökologische Experimente, und wir haben auch ein Raketenstartzentrum, damit der Mond als Transitstation für den Start von Raketen zu anderen Planeten für Experimente genutzt werden kann.

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

    Unser Mondcampingplatz befindet sich am Südpol des Mondes, der über lange Zeit Zugang zum Sonnenlicht, eine direkte Verbindung zur Erde und sanfte Hänge hat und Zugang zu ständig beschatteten Gebieten bietet, die möglicherweise Wassereis enthalten. Auf diese Weise können Wasserquellen erschlossen werden, und ein sanftes Gefälle ist der Übertragung von Radarsignalen förderlich. Gleichzeitig gibt es Sonnenlicht, das den Fotovoltaikanlagen hilft, Lichtenergie zur Stromerzeugung zu gewinnen.

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.

    Unser Team beabsichtigt, eine oberirdische und unterirdische geschichtete obere und untere unabhängige Struktur zu bauen, die Technologie, die wir verwenden, ist die 3D-Drucktechnologie für den Bau von Häusern, das Material ist der Mondboden mit Siliziumdioxid und Tonerde, der Inhalt entspricht den Anforderungen gewöhnlicher Baukeramik, kann durch Mikrowellensintern zu Blöcken verarbeitet werden, und Glasfasern können hergestellt werden, diese Prozesse müssen kein kostbares Wasser verbrauchen. Gleichzeitig werde ich eine gewisse Menge an Glasfasern von der Erde als Rohstoff für den 3D-Druck mitnehmen, denn die Ressourcen auf dem Mond sind in der Regel nicht ausreichend.

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

    Da die Umwelt auf dem Mond sehr gefährlich ist und die Gefahr von Strahlung und Meteoriteneinschlägen besteht, verwenden wir eine Bogenstruktur in Kombination mit einer unabhängigen Struktur über und unter der Erde und platzieren eine schlafende Kapsel unter der Erde, um das Risiko von Meteoriteneinschlägen und Strahlung zu verringern.

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

Wasser:

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Wasserressourcen zu erhalten:

Zunächst werden wir auf eigene Faust etwas festes Basiseis mitnehmen, um den Trinkwasserbedarf zu decken, bevor wir das Mondlager erreichen.

Zweitens gibt es auf der Mondoberfläche viel Wassereis, das durch die Sonneneinstrahlung am Morgen und Abend geschmolzen wird. Es wird in einem Reservoir für die grundlegende Wasserspeicherung im Mondlager untergebracht.

Essen:

Die Nahrung wird aus der Erde geholt und unterirdisch gelagert.

Macht:

Die bei der Verbrennung des Mondsauerstoffs anfallende Schmelze wird als Rohstoff für die thermische Stromerzeugung verwendet, und der entstehende Wasserdampf gelangt in den Kondensator, wo er auf einer geeigneten Temperatur gehalten wird, um die Basis zu heizen und zu kühlen.

Luft:

Der Mondboden wird zur Herstellung von Sauerstoff verwendet. Obwohl es auf dem Mond keinen Sauerstoff in Form von Gas gibt, sind im Mondboden viele sauerstoffhaltige Substanzen vorhanden. Aus den gewonnenen Daten über den Mondboden wissen wir, dass es im Mondboden eine große Anzahl von Siliziumdioxid, Eisenoxid, Aluminiumoxid, Kalziumoxid, Manganoxid und Titandioxid gibt, die sauerstoffhaltige Substanzen sind.

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

Müllklassifizierung: Klassifizieren Sie den Abfall nach Art, z. B. Papier, Plastik, Metall und Giftmüll.
Wiederverwertung: Versuchen Sie, so viele Abfälle wie möglich zu recyceln und wiederzuverwenden. Zum Beispiel können weggeworfene Plastiktüten wiederverwendet werden, und nicht kontaminiertes Papier kann neu hergestellt werden.
Behandlung durch Verbrennung: Verbrennung von Abfällen, die nicht recycelt werden können, und Behandlung zu Asche durch hohe Temperaturen, um das Volumen und die Verschmutzung des Abfalls zu reduzieren.

In Anbetracht der Bedingungen und technologischen Einschränkungen auf dem Mond sollten die oben genannten Behandlungsmethoden für die Abfallentsorgung geeignet sein.

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

Unser Mondlager ist mit einem Radarsystem ausgestattet, und der zentrale Kontrollraum verfügt auch über ein Signalradarsystem und ein Notfallkommunikationssystem. Das Radarsystem kann die Kommunikation mit der Erde unterstützen. Wenn das Bodenradarsystem aus irgendeinem Grund im Mondlager ausfällt, werden das Radarsystem und das Notfallkommunikationssystem im zentralen Kontrollraum aktiviert, um die Erde zu kontaktieren.

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 Forschung auf unserem Mondcampus wird unser Schwerpunkt sein, und wir werden folgende Experimente durchführen: Geologische Experimente auf dem Mond umfassen hauptsächlich die Sammlung und Analyse von Materialien der Mondoberfläche, die Laboranalyse von Mondbodenproben und die Beobachtung von Mondbeben mit Seismometern. Bereitstellung wertvoller geologischer Informationen für Wissenschaftler.

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

Mein Ausbildungsplan für Astronauten wird folgende Inhalte umfassen:

Luft- und Raumfahrtmedizin: Astronauten müssen eine medizinische Grundausbildung erhalten, um zu lernen, wie sie mit körperlichen Veränderungen und Krankheiten in der Weltraumumgebung umgehen können.
Physikalische und technische Kenntnisse: Astronauten müssen die relevanten technischen und physikalischen Konzepte verstehen, um Raumfahrzeuge, Ausrüstung und Werkzeuge zu verstehen und zu bedienen.
Mondwissenschaft: Astronauten müssen mit den Merkmalen, der Zusammensetzung, der Topografie und der geologischen Geschichte der Mondoberfläche vertraut sein und über mondwissenschaftliche Kenntnisse verfügen.
Zusammenarbeit im Team und Führung: Astronauten müssen durch Schulungen in Teamarbeit und Führung effektive Kommunikations- und Kooperationsfähigkeiten erwerben, um im Weltraum effizient zusammenarbeiten zu können.
Reaktion bei Unfällen: Astronauten müssen wissen, wie sie auf mögliche Notfälle und unerwartete Ereignisse reagieren müssen, um ihre eigene Sicherheit und den Abschluss der Mission zu gewährleisten.
Menschliche Faktoren: Astronauten müssen die physischen und psychischen Auswirkungen langfristiger Weltraumreisen auf den Menschen verstehen und wissen, wie sie diese bewältigen und wie sie sich beraten lassen können.
Weltraumrecht und Diplomatie: Astronauten müssen das internationale Weltraumrecht und einige diplomatische Kenntnisse auf dem Gebiet der Weltraumforschung verstehen, um sich auf die Zusammenarbeit und Konsultation mit anderen Ländern und Institutionen im Weltraum einstellen zu können.

Diese Inhalte werden umfassend die Fähigkeiten und Kenntnisse abdecken, die Astronauten vor dem Start von Mondmissionen beherrschen müssen.

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.

    Für den Transport von Astronauten und Vorräten wird ein Orbiter benötigt, der zwischen der Erde und dem Mond pendelt. Mondmodule, die in der Mondumlaufbahn verbleiben und sich abtrennen, um auf der Mondoberfläche zu landen und Orbiter zurückzubringen, während ein Rover, der die Mondoberfläche begehen und erforschen kann, zum Sammeln von Proben und zur Durchführung von Experimenten benötigt wird. Auf der Mondoberfläche wird ein Roboter benötigt, der in der Lage ist, Stützpunkte für Lebenserhaltungs- und Kommunikationseinrichtungen zu bauen und zu warten. In Zukunft wird es möglich sein, mit dem Lunar Shuttle, einem Raumschiff, das zwischen Mond und Erde pendeln kann und für den Transport von Menschen und Versorgungsgütern geeignet ist, zur Erde und zurück zu reisen. Die Vorteile des Lunar Shuttle sind hohe Geschwindigkeit, hoher Komfort und die Möglichkeit, mehr Ladung zu transportieren.

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