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
Das wissenschaftliche Projekt Lunar Base befasst sich mit der Nutzung von Lavaröhren als Siedlungsstrukturen für zukünftige Mondmissionen. Das Projekt umfasst den Bau einer modularen Basis auf dem Mond, die je nach Bedarf der Mission auf- und abgebaut werden kann. Das Projekt Lunar Base befasst sich mit der Nutzung von Lavaröhren als Siedlungsstrukturen für zukünftige Mondmissionen.
Das Hauptziel des Projekts ist die Erforschung der Möglichkeit, die natürliche Umgebung des Mondes zu nutzen, um eine sichere und bewohnbare Umgebung zu schaffen. Die Lavaröhren des Mondes sind ideale Lebensräume, da sie einen natürlichen Schutz vor Strahlung, Mikrometeoren und extremen Temperaturschwankungen bieten. Wir werden fortschrittliche Robotertechnik und 3D-Drucktechnologie einsetzen, um eine modulare Basis zu bauen, die mit thermoelektrischer Energie betrieben wird und über ein Notstromsystem verfügt. Die Basis wird auch als Plattform für die Erprobung neuer Technologien dienen, die später bei menschlichen Expeditionen zum Mars und darüber hinaus zum Einsatz kommen werden. Insgesamt zielt das Projekt darauf ab, eine nachhaltige und technologisch fortschrittliche Mondbasis zu errichten, um die langfristige Forschung und Erforschung des Mondes zu erleichtern und gleichzeitig die mit langfristigen Weltraummissionen verbundenen Risiken zu mindern.
Der Hauptzweck der Einrichtung einer Forschungsbasis in den Lavaröhren des Mondes besteht darin, verschiedene wissenschaftliche Experimente und Beobachtungen durchzuführen. Die Bedingungen in den Lavaröhren bieten einzigartige Möglichkeiten für die Erforschung der Mondgeologie, Einblicke in die frühe Geschichte des Mondes und die Erkundung des Potenzials für die Gewinnung von Wasser und anderen wichtigen Ressourcen. Die kontrollierte Umgebung der Lavaröhren könnte auch für den Anbau von Pflanzen sowie für die Erprobung und Entwicklung neuer Technologien und wissenschaftlicher Instrumente genutzt werden. Durch die Einrichtung einer forschungsbasierten Mondbasis könnten Wissenschaftler unser Verständnis des Mondes erweitern, unser Wissen über das Sonnensystem vertiefen und den Grundstein für die weitere Erforschung und mögliche Besiedlung anderer Planeten oder Monde in der Zukunft legen.
Erstens schirmt die unterirdische Lage die Basis vor der rauen Mondumgebung ab, einschließlich Sonneneinstrahlung und extremer Temperaturschwankungen. Dies würde den Bedarf an schwerer Abschirmausrüstung verringern und den Bauprozess einfacher und billiger machen.
Zweitens bieten die Lavaröhren eine leicht zugängliche Quelle für Ressourcen wie Wasser, das aus dem eisigen Regolithen gewonnen werden kann. Da Wasser für die menschliche Besiedlung und die Herstellung von Raketentreibstoff unentbehrlich ist, würde eine nahe gelegene Quelle die Kosten für Versorgungsmissionen erheblich senken.
Außerdem könnte der natürliche Schutz, den die Lavaröhren bieten, für den Anbau von Pflanzen in einer kontrollierten Umgebung genutzt werden, um eine nachhaltige Quelle für frische Lebensmittel zu schaffen.
Schließlich ist die Lage des Philolaus-Kraters strategisch vorteilhaft, da er sich in der Nähe des Nordpols des Mondes befindet. Dieser Standort bietet Zugang zu nahezu konstantem Sonnenlicht, das für die Solarenergie genutzt werden kann, wodurch die Basis möglicherweise energieautark wird.
Die gesamte ULS-Basis verwendet die bionische Ameisennest-Struktur, die nach dem Trend der Mondlava-Röhre gebaut wird, so dass die Gebäudestruktur die höchste Dichte hat, die benötigten Materialien am einfachsten sind, der Nutzraum am größten ist und die Struktur stabil und fest ist. Dies begünstigt den Bau der Basis und die spätere Erweiterung.
Phase I: Entsendung von Höhlenerkundungsrobotern zur Vervollständigung des Gesamtentwurfs der Basis entsprechend den Daten der Geländeerkundung, Lieferung der erforderlichen Vorräte und riesiger 3D-Druckroboter, Einsetzen einer thermoelektrischen Energiesäule auf der Mondoberfläche durch Trägheit bei der Landung und Verwendung von Brennstoffzellen und thermoelektrischer Energieerzeugung für den frühen Bau; Die Laserballontechnologie wird verwendet, um die Lavaröhre vernünftig umzuformen, und dann wird die Gesamtstruktur der Basis mit Hilfe von Mondboden gedruckt. Die Gebäude an der Oberfläche sind mit umgekehrten Dialysemembranen bedeckt, die von 3D-Druckrobotern gedruckt werden und sich selbst an ein programmierbares Kunststoffmaterial und eine Origami-Struktur anpassen, um den Sonnenwind für den frühen Bau zu absorbieren.
Phase 2: Transport verschiedener Ausrüstungsgegenstände zum Mond, Fertigstellung der B1-Basislebenszone, so dass eine kleine Anzahl von Astronauten die Basis betreten und bei den künftigen Experimenten helfen kann, sowie B2 (Mondforschungsbereich) und die unterste Schicht von B3 (Wohn- und Unterhaltungsbereich).
Dritte Phase: Vier oder fünf Astronauten werden an Bord der Mondbasis gehen, und sobald die Basis stabilisiert ist, können die Wohnräume weiter nach unten verlegt und ausgebaut werden, um mehr Astronauten und Forscher unterzubringen.
Die einzigartige architektonische Lage des ULS löste die meisten Probleme, die Astronauten beim Überleben auf dem Mond hatten. Der einzigartige Eingang der ULS ist eine doppelstöckige Struktur, die das Whipple-Shield-Konzept nutzt, um Meteoriteneinschlägen wirksam zu widerstehen. Die unterirdischen Strukturen sind so konzipiert, dass sie der rauen Umgebung des Mondes, einschließlich Sonneneinstrahlung, extremen Temperaturschwankungen und Mikrometeoriteneinschlägen, standhalten. (Nach NASA-Forschungsergebnissen ist es möglich, auf der Mondoberfläche in einer Tiefe von 6 Metern eine konstante Temperatur von 17 bis 19 Grad Celsius zu halten).
Für Notfälle wird die Basis über ein zentrales Zentrum verfügen, das einen sicheren Bereich darstellt. Das Zentrum wird mit Schleusen und Notvorräten wie zusätzlichem Sauerstoff, Wasser und Nahrung ausgestattet sein. Darüber hinaus wird die Mondbasis mit Notstromsystemen und Kommunikationseinrichtungen ausgestattet sein, damit die Astronauten im Notfall mit der Erde kommunizieren können.
Darüber hinaus wird es auf der Basis medizinische Einrichtungen geben, die die medizinische Versorgung der Astronauten sicherstellen. Die Einrichtung wird mit fortschrittlicher medizinischer Ausrüstung und geschultem medizinischem Personal ausgestattet sein, um Verletzungen oder Krankheiten behandeln zu können.
Kurz gesagt, die Mondforschungsbasis wird so konzipiert sein, dass sie den Astronauten angemessenen Schutz und Unterkunft bietet. Die modulare Bauweise und der Strahlenschutz werden dazu beitragen, die Astronauten vor der rauen Mondumgebung zu schützen, während fortschrittliche Lebenserhaltungssysteme und Notfallvorräte ihr Überleben im Notfall sichern werden.
Um die Grundbedürfnisse der Astronauten nachhaltig zu befriedigen, bietet Lunar Camp eine Reihe von Schlüsselfunktionen, um ihre Überlebensbedürfnisse zu erfüllen:
Wasser: Um die normale Versorgung mit Wasserressourcen zu gewährleisten, nutzen wir zwei Wege der Wasserversorgung. Einerseits erhalten wir Wasser durch Lavaröhren und Eis in ständig beschatteten Gebieten in der Nähe des Nordpols; andererseits können Reverse-Dialyse-Membranen auf der Oberfläche von oberirdischen Gebäuden Wasser und Sauerstoff produzieren, indem sie Wasserstoffionen im Sonnenwind einfangen, während ein Wasserrecyclingsystem verwendet wird, um den Urin und Schweiß der Astronauten für das Recycling zu sammeln.
Nahrung: Auf dem Weg zum Mond werden die Astronauten Weltraumnahrung (hauptsächlich Proteine) essen, die sie von der Erde mitbringen; nach Fertigstellung des Wasserkulturlabors werden die Astronauten eine Vielzahl essbarer Pflanzen anbauen. Wir werden auch Lebensmittel in 3D drucken, um vegetarisches Fleisch aus Sojafasern herzustellen;
Luft/Sauerstoff: Wir produzieren Sauerstoff auf drei Arten. Nach dem Erhitzen und Schmelzen von Mondboden oder -gestein führen wir eine elektrische Elektrolyse durch. Der Sauerstoff wird in Form von Blasen aus der Schmelze freigesetzt. Bei einer Erhitzung auf 1600-2500℃ kann sich sauerstoffhaltiges Gestein zersetzen und reinen Sauerstoff erzeugen. Die Pflanzen in der Hydrokulturkammer nehmen auch das von den Astronauten freigesetzte Kohlendioxid auf, um eine konstante Sauerstoffzufuhr zu erhalten; darüber hinaus kann durch Hydrolyse mehr Sauerstoff gewonnen werden.
Energiebedarf: Wir verwenden ein System zur Stromerzeugung durch Temperaturunterschiede. Durch die Säule zur Erzeugung von Temperaturunterschieden verwenden wir einen selbst zirkulierenden Thermosiphon mit hoher Wärmeübertragung, um den Mondboden zu erhitzen. Die Schwerkraft wird als treibende Kraft für den Rückfluss der Flüssigkeit genutzt. In der Anfangsphase dienen Brennstoffzellen jedoch auch als Reserve-Energiequellen, die die Basis mit Wärme und Strom versorgen.
Hier sind fünf Möglichkeiten, wie wir mit den verschiedenen Arten von Müll umgehen werden, die unsere Astronauten auf dem Mond produzieren:
Recycling: Einige Abfälle können recycelt werden, wie z. B. Wasser, das zum Überleben notwendig ist. Wasser kann recycelt werden, indem der Schweiß, der Urin und der eingeatmete Wasserdampf der Astronauten recycelt werden.
Komprimierung und Lagerung: Abfälle können komprimiert und gelagert werden, um weniger Platz zu beanspruchen. Feste Abfälle können mit einem Kompressor in kleinere Stücke gepresst und in einer Tonne oder einem ähnlichen Behälter gelagert werden.
Verbrennen: Einige organische Abfälle können durch Verbrennen entsorgt werden. Dabei werden die Abfälle in Asche und Kohlendioxid umgewandelt, wobei die richtigen Sauerstoff- und Temperaturbedingungen herrschen müssen, um dies zu erreichen.
Wiederverwendung: Abfälle können wiederverwendet werden, Küchenabfälle können kompostiert und als Erde für den Gemüseanbau auf dem Gelände wiederverwendet werden.
Zusammengenommen könnten diese Behandlungen dazu beitragen, eine Mondbasis sauber und nachhaltig zu halten und gleichzeitig sicherzustellen, dass die für das Überleben notwendigen Ressourcen vollständig genutzt werden.
Die Mondbasis wird effiziente und zuverlässige Kommunikationssysteme benötigen, um mit der Erde und anderen Mondbasen in Kontakt zu bleiben. Die primäre Kommunikationsmethode wird Hochfrequenz-Funkübertragungen sein. Die Mondbasis wird auch über eine Reihe von Kommunikationssatelliten in der Umlaufbahn verfügen, die als Relais zwischen der Basis und der Erde fungieren.
Darüber hinaus wird die Mondbasis über Antennen und Kommunikationsschüsseln für eine direkte und ununterbrochene Kommunikation mit der Erde sowie über redundante Kommunikationssysteme verfügen, die sicherstellen, dass die Kommunikation auch bei Systemausfällen nicht unterbrochen wird.
Die Mondbasis wird auch über ein integriertes Netzwerkkommunikationssystem verfügen, das die Kommunikation zwischen den verschiedenen Bereichen der Basis sowie mit anderen Mondbasen ermöglicht. Dieses System wird Glasfaserkabel und Wi-Fi-Netzwerke für die Datenübertragung umfassen, die eine effiziente Kommunikation und den Austausch von Informationen zwischen verschiedenen Mondbasen ermöglichen.
In einer forschungsbasierten Mondbasis, die sich in einer Lavaröhre befindet, gibt es mehrere wissenschaftliche Themen, die im Mittelpunkt der Forschung stehen würden. Einige der wichtigsten Forschungsbereiche wären die Mondgeologie, die Nutzung von Mondressourcen und astronomische Beobachtungen vom Mond aus.
Die Mondbasis wird Experimente zur Mondgeologie durchführen, darunter die Untersuchung der mineralischen Zusammensetzung der Mondoberfläche, die Analyse des Verhaltens von Mondbeben und die Untersuchung der Verteilung und Bewegung von flüchtigen Stoffen wie Wasser auf dem Mond. Diese Studien werden wertvolle Erkenntnisse über die Entstehung und Entwicklung des Mondes liefern und dazu beitragen, unser Verständnis des Universums zu verbessern.
Ein weiterer Schwerpunkt ist die Nutzung lunarer Ressourcen, wie die Gewinnung von Wasser aus dem Mondboden und die Verwendung von Mondregolith als Baumaterial. Diese Ressourcen wären für eine nachhaltige menschliche Besiedlung des Mondes notwendig, und die Mondbasis wird Möglichkeiten zu ihrer effektiven Nutzung erforschen.
Darüber hinaus wird die Mondbasis astronomische Beobachtungen vom Mond aus durchführen und dabei die einzigartige Lage des Mondes nutzen, um Himmelskörper zu beobachten, die von der Erde aus nicht sichtbar sind. Die Mondbasis wird auch ein idealer Standort für die Überwachung der Umwelt und der natürlichen Gefahren auf der Erde sein, z. B. für die Überwachung von Weltraumwetterereignissen und die Erkennung von Meteoriteneinschlägen.
Insgesamt wird sich die Mondbasis auf wissenschaftliche Forschung konzentrieren, die unser Verständnis des Mondes, des Universums und des Potenzials für eine nachhaltige menschliche Besiedlung des Mondes verbessern wird. Durch die Erforschung der Mondgeologie, die Nutzung von Mondressourcen und astronomische Beobachtungen vom Mond aus wird die Mondbasis zum Fortschritt in verschiedenen wissenschaftlichen Bereichen beitragen und wichtige Erkenntnisse für die künftige Erforschung des Weltraums liefern.
Um Astronauten auf den Mond vorzubereiten, könnte ein solides Trainingsprogramm Folgendes beinhalten:
Körperliches und physiologisches Training: Astronauten müssen sich einem Schwerkrafttraining, einem Ausdauertraining, einem Herz-Kreislauf-Fitnesstraining und einem Training zur Stärkung der Muskulatur unterziehen, um lange Zeiträume in der Raumfahrt und bei Einsätzen auf der Mondoberfläche zu überstehen.
Weltraumanpassungstraining: Training im Zusammenhang mit der Weltraumumgebung, einschließlich der Fähigkeit, in der Schwerelosigkeit zu arbeiten, Weltraumorientierung und -positionierung, Weltraumpsychologie und die Fähigkeit, mit der Weltraumumgebung zurechtzukommen, usw.
Schulung für den Betrieb von Raumfahrzeugen und Ausrüstung: Betrieb und Wartung von Raumkapseln, Eiserntemaschinen, Mondrovern und anderer Ausrüstung.
Geologische und mondwissenschaftliche Ausbildung: Erlernen der geologischen Struktur, Topographie und Geomorphologie des Mondes für die wissenschaftliche Forschung und die Sammlung von Proben.
Notfalltraining: Medizinische Grundkenntnisse und Notfalltraining für den Umgang mit möglichen Unfällen.
Ausbildung für Missionssimulationen: Astronauten müssen für die Simulation von Missionen in realen Umgebungen ausgebildet werden, einschließlich Missionen auf der Mondoberfläche, Operationen in der Kapsel, Notfallmaßnahmen usw.
Kommunikationstraining: Erlernen der Sprache, der Protokolle und der Kommunikationsverfahren, effektive Kommunikation mit der Einsatzleitung und enge Zusammenarbeit mit anderen zuständigen Mitarbeitern
Psychologische Ausbildung: psychologische Ausbildung von Astronauten, um die Astronauten dieser Beruf des hohen Risikos und die Besonderheit des Raumes Umwelt anzupassen, ist es notwendig, eine strenge psychologische Ausbildung von Astronauten durchzuführen, so dass sie eine ausgezeichnete psychologische Qualität in rationales Denken Fähigkeit haben, wagen, Sex, psychologische Kompatibilität und nicht Chaos im Angesicht der Krise, die Fähigkeit, mit plötzlichen Krise zu behandeln.
Kurz gesagt, die Astronauten müssen eine umfassende Ausbildung erhalten, um sicherzustellen, dass sie für die Mission der Mondlandung kompetent sind.
Für künftige Missionen zum Mond werden Raumfahrzeuge benötigt, die Menschen und Ausrüstung zwischen der Erde und dem Mond transportieren können, sowie bemannte Raketen. Und für den Transport von Fracht bevorzugen wir große Trägerraketen wie SLS oder Saturn V.
Zusätzlich zu diesen Raumfahrzeugen benötigt eine Mondbasis eine Vielzahl von Fahrzeugen, um auf der Mondoberfläche zu reisen. Wir haben das Mondfahrzeug entwickelt, dessen einzigartiges Fahrgestell sich besser an die Mondoberfläche anpassen lässt und dessen geräumiger Laderaum die Möglichkeit bietet, lange Strecken und lange Zeiträume zu überbrücken. Das modulare Design ermöglicht es auch, spezifische Instrumente zu laden, um eine Vielzahl von Spezialaufgaben zu erfüllen.
Der Mundeis-Harvester wurde von uns zum Sammeln und Transportieren von Fracht entwickelt. Die Anwendung der intelligenten abnehmbaren Frachtbox und der künstlichen Intelligenz ermöglicht es dem Eisharvester, die Aufgabe der Eisgewinnung selbstständig zu erledigen.
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