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.
Nationale Hochschule für Informatik Tudor Vianu Bukarest-Bezirk 1 Rumänien 16, 17 5 / 5 Englisch
3D-Konstruktionssoftware: Fusion 360
Das Projekt Aphrodite ist eine wissenschaftliche Forschungsstation am Südpol des Mondes, in der Nähe des Zentrums eines seiner 4000 Krater.
Unsere Basis ist so konzipiert, dass sie sich leicht zusammenbauen und erweitern lässt. Aus Gründen der Effizienz besteht die Hauptstruktur aus zwei Etagen, die jeweils aus mehreren nebeneinander angeordneten sechseckigen Zellen bestehen - Zellen, die gestapelt und miteinander verbunden werden können. Diese sind durch eine Glaskuppel abgeschirmt. Wir verfügen über ein Gewächshaus für den Anbau der notwendigen Pflanzen, die das Überleben unserer Astronauten sichern, sowie über Rover, die den Bewohnern des Mondes helfen.
Unser Hauptziel ist es, zu zeigen, dass Menschen tatsächlich ein Leben auf dem Erdtrabanten verbringen können, und die wissenschaftliche Forschung zu erleichtern. Da der Mond nie der Verwitterung und Erosion ausgesetzt war, hat er Beweise für den Ursprung der Entwicklung des Sonnensystems bewahrt, die wir zu verstehen versuchen. Außerdem ist unser natürlicher Satellit ein Sprungbrett für weitere Unternehmungen. Der Bau von Infrastrukturen auf dem Mond wird die Reise zu Zielen wie dem Mars erleichtern.
Nachdem wir sowohl die Effizienz als auch die Sicherheit der Astronauten berücksichtigt hatten, kamen wir zu dem Schluss, dass der günstigste Standort für unsere Mondbasis der Shackleton-Krater sein würde. Dieser Krater mit einem Becken von über 12 km Tiefe und einem Durchmesser von 20 km befindet sich innerhalb des Randes des Südpol-Aitken-Beckens. Trotz seines bescheidenen Aussehens hat er viele Vorteile, wie z. B. die Zweiteilung zwischen den Teilen des Kraterrands, die fast das ganze Jahr über Sonnenschein genießen, und dem Kraterboden, der immer dunkel ist. Die weitere Erforschung seiner Eigenschaften könnte nützliche Daten über das Innere des Mondes liefern.
Die Basis besteht aus 3D-gedruckten Zellen, die leicht getragen und zusammengefügt werden können. Die Inspiration für die sechseckige Form war die Struktur einer Bienenwabe, die die stärkste Form ist, weshalb sie in der Natur so häufig vorkommt. Sie ist in der Lage, viel Gewicht zu tragen, ohne viel Platz zu beanspruchen (gemäß der Honigwabenvermutung). Die Zellen haben Mondbeton als Rohstoff. Dabei handelt es sich um einen betonähnlichen Zuschlagstoff, der porenfrei und stabil ist und kein Wasser benötigt, das auf dem Mond Mangelware ist. Außerdem ist er stabil, haltbar und hat gute Abschirmungseigenschaften. Auch Glasprodukte können verwendet werden, während Eisen und Nickel als elektrische Leiter dienen können. Was die Ausrüstung betrifft, so werden wir Erdbewegungsgeräte verwenden, die für den Aushub von Habitaten sowie für den Transport von Rohstoffen zu Schmelz- oder Produktionsstätten und die Beseitigung von Abfällen erforderlich sind.
Eine zwei bis drei Meter dicke Kuppel aus S-Glas, die im Felsen verankert ist, schützt die Räume, das Gewächshaus sowie die O2-, H2O- und H2-Tanks, die von Maschinen ohne menschliche Kontrolle hergestellt werden. Das Glas wird in Schichten hergestellt, um die thermischen Spannungen zu kontrollieren. Zu jeder Zeit ist mindestens ein waches Besatzungsmitglied anwesend, und alles wird ständig genau überwacht. Auch alle Wartungsarbeiten werden autonom durchgeführt. Für den Fall, dass es zu einem Bruch kommt, gibt es strenge Sicherheitsprotokolle.
In Kratern, wo das Licht nicht hinkommt, gibt es Eisvorkommen - dies wird unsere Hauptwasserquelle sein. Ein Rover wird losgeschickt, um Eis abzubauen und zu sammeln, das später in Öfen geschmolzen wird. Wir werden auch das Wasser aus Urin, Schweiß und Luft wiederverwenden. Es wird mit Hilfe einer neuen, auf Silberionen basierenden Reinigungstechnologie bakterienfrei gehalten.
Nach Experimenten unter der Leitung eines Forscherteams der Universität von Florida kam man zu dem Schluss, dass trotz der Unterschiede zwischen Regolith und Erdboden - mit seinen scharfen Partikeln und dem Mangel an organischem Material - Mondboden tatsächlich für den Anbau von Pflanzen verwendet werden kann. Daher ist es möglich, die meisten Arten von Kräutern und Gemüse für eine ausgewogene Ernährung anzubauen. Für den Notfall haben wir immer einen Vorrat an Lebensmitteln.
Anfangs werden sie die von der Erde mitgebrachte Druckluft verwenden müssen, aber das ist viel zu teuer, als dass sie das für den Rest der Nutzung der Siedlung tun könnten. Wasserstoff kann im Eis tiefer Krater gefunden und dann zur Elektrolyse von Wasser verwendet werden, um Sauerstoff zu gewinnen. Chlorella Vulgaris, eine Mikroalgenart, könnte ebenfalls für die O2-Produktion verwendet werden.
Die primäre Energiequelle sind die Sonnenkollektoren. Sie werden Gleichstrom erzeugen. Das Sonnenlicht erreicht sie aufgrund des ständig klaren Mondhimmels effektiver als auf der Erde. Um nachts von der Elektrizität profitieren zu können, werden die Solarzellen tagsüber Batterien aufladen. Wir können das Mondregolith auch zur Wärmespeicherung nutzen. Das auf dem Mond reichlich vorhandene Helium-3 ist zwar recht kostspielig, kann aber als Brennstoff für nichtradioaktive Kernfusionsreaktionen dienen, die große Mengen effizienter Energie erzeugen.
Wir wollen den Abfall der Astronauten auf effiziente Weise loswerden. Das OSCAR-Projekt ist die Lösung, für die wir uns entschieden haben. Es zielt darauf ab, Müll und menschliche Abfälle in Synthesegas umzuwandeln, eine Kombination aus nützlichen Gasen wie Methan, Wasserstoff und Kohlendioxid. Bei dieser Technologie werden kleine Abfallstücke in einem Hochtemperaturreaktor verarbeitet, was die Wiederverwendung von weggeworfenen Materialien bei Langzeitmissionen im Weltraum ermöglicht. Dieses Verfahren ist für die Verwirklichung eines geschlossenen Kreislaufs in der bemannten Raumfahrt von entscheidender Bedeutung, da es eine Verringerung der logistischen Anforderungen und die Wiederverwendung von Materialien ermöglicht.
Es gibt mehrere Möglichkeiten, wie wir die Kommunikation mit der Erde und anderen Mondbasen aufrechterhalten wollen. Der beste Weg ist die Laserkommunikation, da Laserstrahlen besser fokussiert sind und weniger Energie benötigen, um Informationen über große Entfernungen zu übertragen. Diese Technik wurde im Rahmen der Lunar Laser Communications Demonstration der NASA getestet und für machbar befunden. Eine andere Möglichkeit wäre die direkte Kommunikation über Radiowellen. Dies ist ein praktischer Weg, denn das Deep Space Network der NASA verfügt über drei Antennen rund um die Erde, die Nachrichten empfangen und an den Südpol des Mondes senden. Diese Antennen befinden sich in Kalifornien, Spanien und Australien. Schließlich beabsichtigen wir, Satelliten zu verwenden, da sie eine ununterbrochene Kommunikation ermöglichen, große Datenmengen verarbeiten und Echtzeitsignale übertragen können.
Für die Entwicklung nachhaltiger Lebenserhaltungssysteme für die Erforschung des Mondes durch den Menschen sind grundlegende Studien über Bioreaktoren erforderlich. Bioreaktoren sind geschlossene Systeme, die mit Hilfe biologischer Prozesse Sauerstoff und Nahrung für Astronauten produzieren und gleichzeitig Abfälle recyceln. Die genaue Kontrolle von Temperatur, Feuchtigkeit und Nährstoffgehalt ist für die Leistung von Bioreaktoren entscheidend, und Experimente zur Optimierung dieser Variablen in einer Mondumgebung können deren Effizienz verbessern.
Wir wollen auch untersuchen, wie wir ein Bienenvolk züchten können. Da die Insekten die wichtigsten Bestäuber der Welt sind, liegt die Vermutung nahe, dass sie beim Aufbau einer nachhaltigen Landwirtschaft für längere Weltraummissionen eine entscheidende Rolle spielen könnten. Während Honigbienen nicht in der Lage sind, bei einem Luftdruck von weniger als 66,5 Kilopascal zu fliegen, hat eine Studie von Forschern der Universität von Guelph in Ontario ergeben, dass gewöhnliche östliche Hummeln (Bombus impatiens) auch bei 52 Kilopascal - dem von der NASA empfohlenen Druck für extraterrestrische Gewächshäuser - noch effektiv bestäuben können (er ist einfacher aufrechtzuerhalten als die 101 Kilopascal, die auf Meereshöhe auf der Erde herrschen, und dennoch ausreichend für das Gedeihen von Pflanzen). Deshalb werden wir versuchen, die besagten Hummeln mitzunehmen. Vielleicht können wir mit ihrer Hilfe in naher Zukunft die Grundlagen für ein echtes Ökosystem auf dem Mond schaffen.
Die Ausbilder müssen die Astronauten nicht nur in die komplexen und speziellen Flugfahrzeuge, Ausrüstungen und Anzüge einweisen, sondern auch die Arbeitsbedingungen in der Schwerelosigkeit simulieren, um sicherzustellen, dass die Astronauten angemessen vorbereitet sind. Um der Reisekrankheit vorzubeugen, die beim Start und bei der Landung des Shuttles auftritt, trainieren die Pilotastronauten in einem Gulfstream-Jet-Flugzeug, das speziell modifiziert wurde, um Vibrationen, Geräusche und Ausblicke zu simulieren. Um sich an die tatsächlichen Lebensbedingungen auf dem Mond anzupassen, durchlaufen die Astronauten Simulatoren, die Temperaturschwankungen von -20 Grad Celsius bis 60 Grad Celsius aushalten, sowie solche, die in der Lage sind, einen Druck zu erzeugen, der sechsmal höher ist als der normale atmosphärische Druck (was einer Tiefe von 60 Metern im Meerwasser entspricht) und sogar die Druckbedingungen in einer Höhe von 100.000 Fuß nachbilden kann, was oft als Schwelle zum Weltraum angesehen wird. Außerdem können Trockenflotationssimulatoren die Schwerelosigkeit nachbilden, und die Astronauten werden in Zentrifugen und zentrifugenbasierten Simulatoren trainiert, um ihre Fähigkeit zu verbessern, den G-Kräften standzuhalten. Astronauten üben Weltraumspaziergänge unter Wasser in einem großen Schwimmbecken. Sie verbringen zwischen 7 und 10 Stunden unter Wasser für jede Stunde, die sie im Weltraum verbringen werden.
In unserer Mondsiedlung haben wir eine Vielzahl von Rovern. Sie sind aus Aluminium gefertigt und haben drei Räder für eine bessere Stabilität. Das Cockpit ist komplett aus Glas, um dem Fahrer eine gute Sicht zu ermöglichen. Außerdem verfügen unsere Rover über ein Bohrgerät, mit dem wissenschaftliche Proben entnommen werden können, die von den Wissenschaftlern im Camp weiter analysiert werden. Die Reisen zur und von der Erde werden mit Hilfe von fortschrittlichen Raumschiffen durchgeführt. Diese müssen über folgende Eigenschaften verfügen: aerodynamisches Design, modulare Bauweise für Flexibilität im Design, Hitzeschilde zum Schutz vor Hitze und Schäden, Andockstellen, Strahlungsschutz zum Schutz der Elektronik und der Besatzung sowie ein Antriebssystem. In Zukunft wollen wir mit Ballons die Atmosphäre des Mondes noch weiter erforschen.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 