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.
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3D-Konstruktionssoftware: Fusion 360
Der Mond hat Eigenschaften wie keine Atmosphäre, schwache Schwerkraft, eine stabile Plattform und niedrige Temperatur, die geeignete Bedingungen für die Lagerung und Nutzung astronomischer Beobachtungsinstrumente bieten. Daher ist die Errichtung eines Observatoriums auf dem Mond eine ausgezeichnete Wahl. Auf der Grundlage dieser Daten hat unser Team beschlossen, eine Mondbasis für den Hauptzweck der astronomischen Beobachtung zu errichten und weitere Bereiche einzurichten, die es den Astronauten ermöglichen, auf dem Mond zu beobachten und komfortabel zu leben.
Teleskope auf der Erde werden durch die Erdatmosphäre und das Magnetfeld beeinträchtigt, wodurch sie keine maximale Genauigkeit erreichen; Weltraumteleskope haben eine höhere Genauigkeit, sind aber teurer und schwieriger zu warten, was zu einer kurzen Lebensdauer führt. Daher ist es sehr wichtig, eine Plattform im Weltraum zu finden, auf der Teleskope gebaut werden können und auf der Personal für eine lange Zeit arbeiten kann. Der Mond ist die perfekte Wahl. Das Mondlager soll als Mondobservatorium genutzt werden, um Beobachtungen durchzuführen, die auf der Erde nicht möglich sind, und um die Veränderungen der Umlaufbahnen von Sternen, Planeten und anderen Himmelskörpern zu beobachten, um daraus Schlüsse für einen besseren Schutz der Erde und die Erforschung des Weltraums zu ziehen.
Unser Camp wird in der Ewigen Tageslichtzone um den Shackleton-Krater in der Antarktis liegen. Die Wahl des Standorts hat die folgenden zwei Hauptvorteile：
1. der Bezirk Yongdian ist reich an Solarressourcen. Die photovoltaische Stromerzeugung kann zur Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische Energie genutzt werden und liefert Strom für den Grundbetrieb der Basis.
2. das Schattengebiet innerhalb des Kraters ist reich an Wasserressourcen. Die Ausbeutung und Reinigung von lunarem Wassereis kann den Bedarf der Astronauten an Wasser decken.
Das Lager nutzt die Methode der Sinterung von Monderde, um Ziegel und Sockel herzustellen, die sich in zwei Schichten nach unten erstrecken. Der freiliegende Teil des Bodens wird mit Monderde als architektonisches Grundgerüst abgedeckt. Die Festigkeit des Lagergebäudes wird unter der Voraussetzung gewährleistet, dass die erforderliche Fläche vorhanden ist.
Stufe 1: Erde zum Mond, um Solarpaneele, lunare Bulldozer/Bagger, Maschinen zum Schmelzen und Gießen von Mondboden, ferngesteuerte Roboter und andere Werkzeuge zu transportieren
Phase 2: Bau eines kleinen photovoltaischen Stromerzeugungssystems. Sie dient dazu, die für den Bau benötigte elektrische Energie bereitzustellen. Mit der Schmelz- und Gießmaschine für Mondboden wird der Mondboden in die gewünschte Form gebrannt, und für den Bau des Lagers werden ferngesteuerte Roboter eingesetzt.
Die dritte Stufe: Transport verschiedener Teleskope, wissenschaftlicher Forschungsgeräte und biologischer Einrichtungen zum Mond und Einsatz von Robotern zu deren Montage und Platzierung.
Phase 4: Die Astronauten ziehen ein und führen erste wissenschaftliche Forschungsaufgaben durch.
Zu den Hauptgefahren auf dem Mond gehören derzeit: Sauerstoffmangel, kosmische Strahlung, Einschläge von Mikrometeoriten, hohe Temperaturunterschiede zwischen Tag und Nacht und Knochenschwund aufgrund der geringen Schwerkraft. Wir haben die folgenden Maßnahmen ergriffen, um diese Probleme anzugehen:
Unsere Basis nutzt die Sonnen- und Wasserressourcen des Mondes voll aus. Durch photovoltaische Stromerzeugungssysteme und den Abbau von Wassereis auf dem Mond kann dieses Problem wirksam gelöst werden
Die Außenwand der Basis besteht aus gesinterter Monderde, die bestimmte Funktionen erfüllt: Sie widersteht Meteoriteneinschlägen, isoliert vor kosmischer Strahlung und hält warm. Die Astronauten können auch Raumanzüge mit denselben Funktionen tragen, wenn sie nach draußen gehen, was die Sicherheit der Astronauten maximiert.
Gleichzeitig haben wir den Astronauten einen Fitnessraum zur Verfügung gestellt, in dem sie sich täglich mindestens zwei Stunden bewegen müssen, um ihren Körperbau zu verbessern und Knochenschwund wirksam zu verhindern.
Wasser: Das lunare Wassereis im Krater wird vom Mondrover abgebaut und kann gereinigt werden, bevor es für die täglichen Aktivitäten verwendet wird. Darüber hinaus ist die Basis mit einem Umweltkontroll- und Lebenserhaltungssystem ausgestattet, das Feuchtigkeit, Schweiß sowie Haushalts- und Arbeitsabwässer, die von den Astronauten ausgeatmet werden, durch Kondensation und Trocknung zur Reinigung und Zweitverwertung auffängt.
Nahrung: In der Anfangsphase stützte sie sich hauptsächlich auf die Erde, während sie in ökologischen Gewächshäusern Karotten, Sojabohnen und andere vitamin-, protein- und fettreiche Pflanzen als spätere Nahrungsquellen anbaute. Fleisch muss immer noch von der Erde geliefert werden.
Energie: Der Standort ist sehr reich an Solarenergie-Ressourcen, wir werden ein photovoltaisches Stromerzeugungssystem verwenden, um Sonnenenergie in Elektrizität umzuwandeln, als Energieversorgung der Basis. Gleichzeitig können wir die Helium-3-Abscheidung aus dem Mondboden extrahieren, um Kohlenstoff und andere Energiequellen zu gewinnen, so dass das Leben der Astronauten sicherer ist.
Luft: Sauerstoff kann durch Schmelzflusselektrolyse hergestellt werden (diese sauerstoffhaltigen Stoffe werden auf 1600 bis 2500 Grad Celsius erhitzt und dann elektrifiziert, wobei die Elemente ionisiert und die Sauerstoffatome zu Sauerstoff verbunden werden). Diese Methode der Sauerstoffherstellung ist sehr effizient und reichlich vorhanden. Es ist auch möglich, Sauerstoff durch Elektrolyse von Wasser herzustellen.
Innerhalb unseres Lagers verfügen wir über ein umweltkontrolliertes Biosicherheitssystem, das den von den Astronauten ausgeatmeten Wasserdampf durch Kondensations- und Trocknungskomponenten auffängt, während das entstehende Kohlendioxidgas aufgefangen und zur Versorgung der Pflanzenatmung in die Gemüseschuppen geleitet wird.
Der von den Astronauten produzierte Urin wird gesammelt, um durch Destillationsgeräte und Gas-Flüssigkeits-Trenngeräte reines Wasser zu gewinnen, und ein Teil davon wird für Tests verwendet, um Informationen über den physischen Zustand der Astronauten zu erhalten. Der Dung wird durch eine Reihe von Fermentationsprozessen zu biologischem Dünger für die Nährstoffversorgung des Gewächshauses verarbeitet.
Unser Camp wird denselben Weg wie Chang'e-4 einschlagen, mit einem zusätzlichen Relaissatelliten auf der Rückseite des Mondes, der als Brücke dient, um Kommunikationsnachrichten zwischen der Erde und dem Mond zu empfangen und die Kommunikation jederzeit zu gewährleisten. Ein großes Radioteleskop wird auf dem Gelände des Lagers errichtet, um Informationen zu empfangen.
Wie schon bei der Einrichtung des Lagers wird die Astronomie auch in unserem Mondlager im Mittelpunkt der Forschung stehen, um ein Mondobservatorium zu errichten, das bessere Bedingungen für astronomische Beobachtungen bietet.
Die Einrichtung eines Observatoriums auf der Mondoberfläche wird einen außergewöhnlich detaillierten Blick auf die Sterne ermöglichen und neue Fenster zur Erforschung des Universums öffnen. Die Auflösung der Beobachtungen auf dem Mond wäre zehntausendmal, wenn nicht gar 100.000-mal größer als die der optischen Instrumente auf der Erde. Gleichzeitig werden die Mondobservatorien ein neues Fenster zum Universum öffnen, das bei sehr niedrigen Radiofrequenzen erkennbar ist. Durch die Erforschung von Gravitationswellen und der schwer fassbaren neutralen Teilchen der Neutrinos könnten sie sogar neue Zweige der Astronomie erschließen.
Wir werden also eine Reihe von Beobachtungsaktivitäten auf der Basis durchführen, die auf der Erde nicht möglich waren oder sind, und wir werden Langzeit- und Hochpräzisionsbeobachtungen von Sternen, Planeten und anderen Himmelskörpern durchführen, um ihre sich verändernden Bewegungsmuster zu erfassen und den Menschen zu helfen, die Erde besser zu schützen und den Weltraum zu erforschen.
Die Hauptziele der von den Astronauten durchgeführten Ausbildung sind
(1) Verbesserung der körperlichen und geistigen Fitness sowie der Ausdauer und der Anpassungsfähigkeit an die besonderen Bedingungen auf dem Mond;
(2) Ausrüstung der Astronauten mit den entsprechenden Instrumenten und den Kenntnissen und Fähigkeiten in Bezug auf die lunare Umgebung
(3) die Astronauten mit den Plänen und Programmen für die Mondlandung und mit den verschiedenen Verfahren vertraut zu machen
(4) Die Astronauten eines Teams sollen in die Lage versetzt werden, gut zusammenzuarbeiten und erforderlichenfalls die Arbeit anderer zu übernehmen.
Um die oben genannten Ziele zu erreichen, werden die Astronauten in vier Phasen ausgebildet:
(1) Phase der Grundausbildung. In dieser Ausbildungsphase steht die theoretische Grundausbildung im Vordergrund. Ziel ist es, die Astronauten in die Lage zu versetzen, die auf dem Mond erforderlichen Grundkenntnisse zu beherrschen, um so die Grundlage für die anschließende berufliche und technische Ausbildung zu legen.
(2) berufliche und technische Ausbildungsphase. Die Ausbildung konzentriert sich auf das Training von speziellen Fähigkeiten für das Weltraumexperiment. Ziel ist es, dass die Astronauten die auf dem Mond erforderlichen operativen Fähigkeiten und beruflichen Kenntnisse beherrschen. Die technische Spezialausbildung umfasst den Betrieb unter normalen Bedingungen, aber auch das Training von Fehlfunktionen und Notfallmaßnahmen.
(3) Simulationstraining für Mondlandemissionen. Der Schwerpunkt liegt auf dem Missionssimulationstraining. In dieser Trainingsphase sollen die Astronauten den Flugplan und die Anforderungen der Missionseinteilung verstehen. Beherrschung des gesamten Missionsablaufs.
(4) Intensive Trainings- und Missionsvorbereitungsphase. Im Mittelpunkt stehen die Teilnahme an gemeinsamen Großübungen zur Vorbereitung der Mondlandung und ein gezieltes intensives Training des Missionsteams zu Manövrier- und Flugverfahren sowie simulierte Missionen.
Die Trägerrakete wird für den Hin- und Rückflug zwischen Erde und Mond eingesetzt. Sie hat ein Fassungsvermögen von etwa 140 Tonnen und eine maximale Startschubkraft von 5.800 Tonnen, mit der zwei bemannte Raumfahrzeuge der neuen Generation gleichzeitig zum Mond geschickt werden können. Die Trägerrakete wird einen maximalen Startschub von 800 Tonnen haben und kann zwei bemannte Raumfahrzeuge der neuen Generation auf einmal zum Mond bringen,
Das Lunar Exploration Vehicle wird als Hauptfahrzeug auf dem Mond eingesetzt. Es ist mit Sonnenkollektoren ausgestattet und hat ein Radar zur Echtzeit-Positionierung, Erkennung und Erkundung an Bord, um sicherzustellen, dass die Astronauten während der Mission nicht verloren gehen.
Das Ziel dieser Mission ist das permanente Tageslichtgebiet außerhalb des Shackleton-Kraters am Südpol des Mondes, wo wir nach Abschluss der Erkundung ein Mondobservatorium einrichten werden.
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