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.
King Kekaulike Oberschule Pukalani-HI Vereinigte Staaten 16, 17 2 / 1 Englisch
3D-Konstruktionssoftware: Fusion 360
Unser Projektziel war es, eine Mondbasis mit wissenschaftlicher Zielsetzung zu entwerfen, die zwei Astronauten über einen längeren Zeitraum beherbergen kann, mit der Möglichkeit, sie mit den auf dem Mond vorhandenen Ressourcen zu erweitern. Um dieses Ziel zu erreichen, entschieden wir uns für ein geometrisches Habitat aus 3d-gedrucktem Beton auf Mondbodenbasis. Unser Schwerpunkt wird auf Aquaponik liegen, mit dem Ziel, durch den Einsatz von Pflanzen und Fischen sowie nahrhaften und proteinreichen Algen vollständig nachhaltig zu sein. Unsere Basis wird solarbetrieben sein und wegen der höheren Sonneneinstrahlung und möglicher Wasservorkommen in der Nähe des Nordpols liegen. Wir haben Schutzmaßnahmen ergriffen, darunter Laserabwehrsysteme und strahlenschützender Beton.
Unser Mondcamp wurde hauptsächlich zu Wissenschafts- und Forschungszwecken errichtet. Unser Ziel war es, den Bewohnern des Lagers alles zur Verfügung zu stellen, was sie für ihre Arbeit im Bereich der Wissenschaft und Forschung benötigen, mit dem Endziel, die menschliche Besiedlung des Mondes auszuweiten. Unser wissenschaftlicher Hauptzweck ist die Aquaponik, d. h. Landwirtschaft ohne Boden, da es auf dem Mond keinen nutzbaren Boden gibt. Wir würden bestimmte Arten von Algen und Fischen verwenden, die für das Leben auf dem Mond geeignet sind.
Wir würden unsere Basis auf dem Rand eines Kraters in der Nähe des Nordpols errichten, da dort das ganze Jahr über bis zu 89% Sonnenlicht einfällt, und da unsere Basis auf Solarenergie angewiesen ist, ist es sehr wichtig, dass wir so viel Licht wie möglich haben. Außerdem gibt es am Nordpol Wasservorkommen, die für den Ausbau unserer Basis sehr nützlich sein werden. Diese kombinierten Faktoren machen den nördlichen Rand des Peary-Kraters auf 88,5°N, 30°E, der sehr nahe am Nordpol liegt, zum perfekten Standort, da der Rand zusammen mit anderen natürlichen Ressourcen fast ständig in der Sonne liegt.
Unsere Basis hat 8 Räume in Form eines Sechsecks. Die unteren 7 Räume berühren sich, damit sie sich die Wände teilen können und weniger Material verbrauchen. Der 8. Raum liegt direkt über dem 7. Raum in der Mitte der Basis. Er wird als Wasserfilterraum genutzt und ist erhöht, so dass es keine Öffnungen in der Wand geben muss, da unser Filtersystem auf eine ununterbrochene Spirale um den Raum herum angewiesen ist. Er wird aus Beton bestehen, der aus Mondboden und verschiedenen anderen von der Erde gelieferten Zutaten gemischt wird. Sobald der Beton gemischt ist, wird er als Filament in einem sehr großen 3D-Drucker verwendet, der von der Erde geliefert wird. Damit kann eine glatte Basis für das Haus gedruckt werden, und in Zukunft wird es problemlos möglich sein, nachgebaute Basen zu drucken. Das Haus wird dann mit 2 Kunststoffplatten verkleidet. Eine auf der Innenseite und eine auf der Außenseite, um es luftdicht zu machen. Dann werden die Türen angebracht, gefolgt von allen erforderlichen Gegenständen für die Astronauten, die dort leben sollen.
Die Hauptprobleme für die Basis sind Strahlung, Asteroiden, Wetter und Druck. Beton ist sehr nützlich zum Schutz vor Strahlung und ist ein weiterer Vorteil, wenn die Basis aus Mondbeton gebaut wird. Zum Schutz vor Asteroiden werden wir 3 militärische Laserkanonen an verschiedenen Stellen im Lager stationieren. Sie sind dem israelischen Laser-Raketenabwehrsystem nachempfunden und würden von der Erde aus geliefert werden. Der Betonsockel wird innen und außen mit einer Kunststoffschicht versehen, um den Druck aufrechtzuerhalten und das Vakuum des Weltraums fernzuhalten. Dieser Kunststoff wird zusammen mit dem Beton zur Aufrechterhaltung der Wärme beitragen, die durch das Luftfiltersystem und die Klimaanlage unterstützt wird.
Da unsere Basis auf Aquaponik basiert, werden wir Algen und Wasserpflanzen als Hauptnahrungs- und Wasserquellen nutzen. Zunächst werden wir mehrere Monate lang auf Nahrung angewiesen sein, die direkt von der Erde kommt, bis wir unser Ökosystem so weit aufgebaut haben, dass es einen Menschen ernähren kann, aber danach wird die Nahrung größtenteils aus protein- und nährstoffreichen Algen und schließlich aus Fisch bestehen. Wir werden auch einen Grundvorrat an Wasser von der Erde erhalten, das jedoch kontinuierlich durch das Ökosystem mit Hilfe natürlicher Filter- und Anbaumethoden recycelt wird. Schließlich werden wir eine Mine in Betrieb nehmen, um Rohstoffe für die Herstellung von mehr Wasser und Luft zu gewinnen, so dass wir zu anderen Basen expandieren können, von denen jede ihre eigenen Algen- und Fischfarmen haben wird. Da der Mond extrem lange Tage und Nächte hat, würden wir eine große Anzahl von Sonnenkollektoren zusammen mit einer großen Speicherbatterie für die Nächte haben. Die Luft würde auch durch ein Luftfiltersystem recycelt werden, das CO2 wieder in Sauerstoff umwandeln kann.
Ein großer Teil der biologischen Abfälle wird in das Ökosystem der Basis zurückgeführt und zu Erde für den Pflanzenanbau verarbeitet oder durch ein Wasserfiltersystem geleitet, in dem die Abfälle durch Algen und Erde geleitet werden, um Verunreinigungen zu entfernen, und dann einem abschließenden Destillationsprozess unterzogen werden, der es für viele verschiedene Zwecke in der Basis wieder nutzbar macht. Ein Hauptziel unserer Basis ist es, die Verwendung von Abfall und wiederverwertbarem Material zu reduzieren. Deshalb ist es wichtig, so viel biologisches Material wie möglich zu recyceln, um das Ökosystem der Basis zu unterstützen.
Die Kommunikation erfolgt in der Basis und wird dann über den Lander zu Satelliten in der Umlaufbahn und dann zur Erde geleitet. Zwischen den Basen würden wir Funkwellen verwenden.
Unsere Basis wird sich hauptsächlich auf Aquaponik konzentrieren, d.h. Landwirtschaft ohne Boden in Kombination mit Fischfang. Wir glauben, dass es sich lohnt, dieses Thema zu erforschen, da es viele Planeten gibt, auf denen kein Boden für die Landwirtschaft zur Verfügung steht, die aber die Zutaten für die Herstellung von Wasser haben, das wir dann mit einem von der Erde mitgebrachten Starterkit, das Fischeier, Algen und Pflanzen enthält, in ein blühendes Ökosystem verwandeln könnten. Wenn dies der Schwerpunkt unserer Basis ist, wird dies die Nahrungsmittelproduktion, die Abfallentsorgung und die Wasserreinigung beeinflussen und uns die Möglichkeit geben, mit der Biologie auf anderen Planeten zu experimentieren. Eines der wichtigsten langfristigen Experimente wäre es, herauszufinden, welche Arten von Pflanzen und Fischen auf anderen Planeten in anderen Umgebungen gedeihen können. Wir haben bereits eine Vorstellung von besonders resistenten Fischen und Algen, und durch gezielte Züchtung könnten wir sie noch besser für das Leben auf anderen Planeten geeignet machen. Das übergeordnete Ziel unserer Experimente mit Aquaponik wäre es, herauszufinden, wie wir Pflanzen und Tiere nutzen können, um menschliches Leben auf anderen Planeten ohne ständige Unterstützung von der Erde aus zu ermöglichen.
Die Astronauten werden mit Kenntnissen in Biologie, Bauwesen, Aquaponik, Nachhaltigkeit, Technik, Ressourcenmanagement und mehr ausgestattet. Das Mondlager besteht aus vielen Systemen, die zusammenarbeiten, damit es sich selbst und das Leben der Astronauten aufrechterhalten kann. Es ist wichtig, dass die Astronauten mit allen Aspekten des Mondlagers vertraut und auf jede Situation gut vorbereitet sind. Die Astronauten werden auch lernen, wie sie sich ernähren und körperlich gesund bleiben können, um ihre Gesundheit während ihrer Zeit auf dem Mond optimal zu erhalten. Die Akklimatisierung an die Schwerkraft des Mondes und andere Bedingungen wird eine Herausforderung sein. Es ist in ihrem eigenen Interesse, dass sich die Astronauten an das Leben und Arbeiten unter ähnlichen Bedingungen gewöhnen.
Für die künftige Forschung und Erkundung des Mondlagers wird ein geländegängiges Fahrzeug benötigt. Wir haben bereits ein Fahrzeug für den Transport von Materialien rund um das Hauptlager. Ein zusätzliches Fahrzeug für längere Strecken in neuem Terrain wäre für die Mission sehr nützlich. Für die Rückreise zur Erde brauchen wir ein weiteres Schiff mit genügend Treibstoff für die lange Strecke. Oder wir könnten das ursprüngliche Schiff benutzen und entweder auf dem Mond auftanken oder genug Treibstoff für die Rückreise zur Erde zurücklassen und dann in der Umlaufbahn nachfüllen.
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