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.
Colegiul Național "Mihai Eminescu" Suceava-Suceava Rumänien 16 2 / 0 Englisch
3D-Konstruktionssoftware: Fusion 360
Unsere Basis hat eine modulare Struktur, die ein Team von bis zu zehn Astronauten aufnehmen kann, deren Hauptzweck darin besteht, Mondstaub zu extrahieren und zu verarbeiten, um nützliche Materialien zu gewinnen; ein weiterer Zweck unserer Siedlung wäre die Beobachtung und Analyse des Universums mit Radioteleskopen.
Das innovative Design unserer Lösung ermöglicht eine einfache Erweiterung, wobei zusätzliche Module je nach Bedarf hinzugefügt werden können, um größere Teams zu unterstützen und die Produktivität zu steigern. Der modulare Aufbau ermöglicht auch eine effiziente Nutzung der Ressourcen, da jedes Modul für bestimmte Funktionen optimiert ist.
Neben der Gewinnung und Aufbereitung von Mondstaub wird unsere Basis auch ein Radioteleskop enthalten, das es uns ermöglichen wird, das Universum vom Mond aus zu beobachten und zu analysieren. Dies wird ein großer Durchbruch für unser Verständnis des Kosmos sein, da das Fehlen der Erdatmosphäre für eine bessere Klarheit und Präzision unserer Beobachtungen sorgen wird. Unsere Mondsiedlung ist ein Schritt nach vorn in der Weltraumforschung und eröffnet neue Möglichkeiten für wissenschaftliche Entdeckungen und die Nutzung von Ressourcen. Unser Ziel ist es, die Grenzen der menschlichen Erforschung und des Wissens weiter zu verschieben, und wir hoffen, dass unsere modulare Basis ein wichtiger Teil dieser Reise sein wird.
Das Hauptziel unserer Mondbasis ist es, interplanetare Reisen und Erkundungen zu ermöglichen. Der Mond enthält eine Fülle von Ressourcen, darunter auch Wasser, das für Treibstoff und Lebenserhaltung genutzt werden kann, was uns helfen wird, autark zu sein.
Unsere Basis wird sich vor allem auf die Gewinnung von Ressourcen wie seltene Erze und Gesteine konzentrieren, aber auch auf Helium-3, das auf der Erde für eine Vielzahl von Zwecken verwendet werden könnte, z. B. für die Kryotechnik, die medizinische Bildgebung und als Kernbrennstoff.
Eine technische Komponente unserer Siedlung sind die Grabungsroboter, die Gesteinsproben ausgraben und sammeln. Wir werden auch über eine zusätzliche Flotte von Transportrobotern verfügen, die diese Materialien zu Verarbeitungsanlagen oder in ein zentrales Lager transportieren können. Nach der Gewinnung der Materialien müssen wir sie in einem letzten Schritt verarbeiten, um die wertvollen Bestandteile zu trennen.
Wir haben uns dafür entschieden, unsere Basis in Mare Nectaris zu errichten, genauer gesagt im südlichen Quadranten von Mare Nectaris. Diese Region wurde aus folgenden Gründen als geeigneter Standort für unseren Stützpunkt ausgewählt:
Wir werden unsere Raummodule auf der Erde herstellen, weil die Struktur der Basis uns eine gewisse Flexibilität erlaubt. Zunächst wird eine Reihe von Robotern mit dem Orion-Raumschiff auf dem Gelände der Basis landen, um Regolith für den Siedlungsbau abzutragen und eine bessere Stabilität zu erreichen. Nach Abschluss dieser Phase werden die technischen Module (Werkstatt, Labor, Lager) und das Zentralmodul an der Baustelle des Logistikzentrums in Mare Nectaris eintreffen. In der nächsten Phase folgen die beiden anderen Wohnmodule und der 3D-Drucker, der die Tunnel drucken wird, die die Einrichtungen miteinander verbinden.
Nachdem diese beiden Phasen abgeschlossen sind, werden die Astronauten auf der Mondoberfläche ankommen und sich mit den Grundbedürfnissen (Wasser, Sauerstoff und Nahrung) versorgen. Mit ihrer Ankunft beginnt die Mission, die Roboter werden anfangen zu graben und wir werden alles Wertvolle herausholen. Außerdem werden wir mit der Produktion von Wasser und Sauerstoff beginnen.
In Anbetracht der extremen Bedingungen auf dem Mond werden wir Aluminium als Hauptbaumaterial verwenden, da daraus qualitativ hochwertige Metallprofile / Strukturen / Gebäudeumhüllungssysteme hergestellt werden können und es aufgrund seiner geringen Dichte eines der effizientesten Materialien ist.
Die Umgebung des Mondes ist extrem rau, mit Temperaturen von -173°C bis 127°C, einer fehlenden Atmosphäre, hoher Strahlung und häufigen Mikrometeoriteneinschlägen. Daher ist unser Moon Camp so konzipiert, dass es die Astronauten vor diesen besonderen Bedingungen der Mondumgebung schützt.
Eine Möglichkeit, die Astronauten zu schützen, besteht darin, ein Habitat zu bauen, das extremen Temperaturen und Strahlung standhalten kann. Das Habitat wird aus 4 Schichten bestehen, die in der folgenden Reihenfolge verteilt werden sollen:
Vertikaler Wandabschnitt : Außerhalb /Nickel/Aluminium-Schild/Aluminium-Polyimid (H-Film)/Aluminium-Polyimid (Mylar)/Aluminium/Aerogel/Verstärkter Kohlenstoff Kohlenstoff/ Innerhalb .
Außerdem müssen wir den Astronauten eine atembare Umgebung im Inneren der Basis bieten. Wir werden Sauerstoff aus dem Mondstaub gewinnen und ihn in der Siedlung verteilen, wann immer er benötigt wird. Um den Verlust dieses wertvollen Gases zu vermeiden, werden wir überwachen, ob ein Raum besetzt ist oder nicht.
Außerdem wird das Mondlager einen Strahlungsschutz haben, um die Astronauten vor der hohen Strahlung auf dem Mond zu schützen. Neben den Materialien, die wir verwenden werden, werden wir auch eine abschließende Schicht aus Regolith aufbringen, um einen besseren Schutz zu gewährleisten.
Unser Mondcamp, das sich in einer lebensfeindlichen Umgebung befindet, wird seinen Zweck neben seiner Konstruktion, seinen Materialien usw. mit Hilfe von Radioteleskopen erfüllen, die das Universum beobachten.
Wasser
Wir werden das Wasser aus dem Regolith am Südpol gewinnen, insbesondere aus dem Clavius-Krater, weil er uns am nächsten liegt und reichlich Wasser enthält, etwa 0,34 Liter auf einen Kubikmeter Mondstaub. Wir werden es zur Siedlung transportieren, wo es aufbereitet und dann an die Astronauten verteilt wird.
Lebensmittel
Die Lebensmittel werden mit der Raumfähre Orion von der Erde auf die Mondoberfläche gebracht, und zwar in Form von vorverpackten Lebensmitteln, die lange haltbar sind und sich gut für die Raumfahrt eignen. Diese Art von Lebensmitteln ist so konzipiert, dass sie den harten Bedingungen der Raumfahrt, einschließlich extremer Temperaturen und Druckschwankungen, standhalten. Um die Sicherheit und Qualität der Lebensmittel weiter zu gewährleisten, könnten sie in speziellen Behältern verpackt werden, die eine stabile Temperatur aufrechterhalten und den Inhalt vor Verunreinigungen schützen sollen.
Strom
Wir werden unsere Basis mit Hilfe einer kreisförmigen Solarfarm mit Strom versorgen, die die gesammelte Energie in einem Batteriespeichersystem speichert, das nachts oder in Notsituationen genutzt werden kann. Da es auf dem Mond keine Atmosphäre gibt, wird die Sonnenstrahlung viel effizienter eingefangen als auf der Erde, was uns einen komparativen Energievorteil verschaffen kann. Was den Schutz der Baugruppe betrifft, so werden die Platten mit Stahloxiden beschichtet, um eine zusätzliche Widerstandsfähigkeit gegen Mikrostöße zu gewährleisten.
Luft
Wir werden Sauerstoff aus dem Regolith gewinnen, da dieser etwa 45% O2 enthält. Bei der Gewinnung werden wir einen Sabatier und ein Elektrolyseverfahren verwenden, um die Ressource im Labor zu gewinnen, von wo aus sie zu bestimmten Zeiten in der gesamten Siedlung verteilt wird, um Gaslecks zu vermeiden.
Da wir wissen, wie wichtig die lebenserhaltenden Systeme im Weltraum sind, müssen wir lebenswichtige Ressourcen mit maximaler Ausbeute recyceln. Zunächst werden wir die Abwässer aus den Küchen- und Sanitäranlagen recyceln und destillieren, bevor wir sie an die Astronauten verteilen. Um noch mehr Wasser zu sparen, werden wir auch den Urin recyceln, da er einen hohen Wasseranteil hat. Eine weitere Ressource, die wir recyceln werden, ist Sauerstoff. Wir werden ihn über Rohre verteilen und überwachen, ob ein Raum besetzt ist oder nicht, um das Gas zu liefern und Verluste zu vermeiden.
Satelliten und Antennen werden eine wichtige Komponente für die Kommunikation zwischen unserer Mondbasis und der Erde sein. Mit Hilfe von Satelliten in der Mondumlaufbahn und einigen S-Band-Antennen können wir ein zuverlässiges Kommunikationsnetz aufbauen, das Datenübertragung, Sprachkommunikation und Videokonferenzen fast in Echtzeit ermöglicht.
Um sicherzustellen, dass das Kommunikationssystem effektiv funktioniert, werden wir es sorgfältig aufbauen und warten. Dazu gehören die Auswahl geeigneter Bodenstationen, die Entwicklung zuverlässiger Kommunikationsprotokolle und die Einrichtung einer robusten Energiequelle. Darüber hinaus muss das Satellitennetz den rauen Bedingungen im Weltraum standhalten und über längere Zeiträume ohne nennenswerte Wartung betrieben werden können.
Insgesamt wird der Einsatz von Satelliten und Antennen für unsere Mondbasis wichtig sein, damit sie eine nachhaltige und erfolgreiche Mondsiedlung wird, und wir werden in die Entwicklung und Wartung dieser Technologie investieren müssen, um ihre langfristige Lebensfähigkeit zu gewährleisten.
Laut unserer Missionserklärung besteht unser Hauptziel bei der Errichtung einer Siedlung auf dem Mond in der Ausbeutung seiner wertvollen Ressourcen, zu denen Helium-3 und Seltenerdmetalle gehören. Helium-3 ist ein Isotop mit verschiedenen Anwendungen in der Kernfusion, der Medizin und der Kryotechnik. Die Metalle der Seltenen Erden hingegen sind wichtige Bestandteile von Hightech-Geräten wie Digitalkameras, Smartphones und Computermonitoren. Diese Ressourcen können aus dem Regolith des Mondes gewonnen und zur Erde transportiert und verkauft werden.
Neben der Rohstoffausbeutung wird unser Moon camp auch als astronomische Basis dienen. Aufgrund des Fehlens von Umweltverschmutzung und Atmosphäre bietet der Mond eine einzigartige Gelegenheit, das Universum mit riesigen Radioteleskopen zu untersuchen. Zu unserem Team wird ein Astrophysiker gehören, der das Radioteleskop beaufsichtigen und die Beobachtungen zur Erde übermitteln wird.
Außerdem bietet die Mikrogravitationsumgebung des Mondes eine einzigartige Gelegenheit, die langfristigen Auswirkungen der geringen Schwerkraft auf den menschlichen Körper zu untersuchen. Indem wir die Auswirkungen der geringen Schwerkraft auf den menschlichen Körper erforschen, hoffen wir zu lernen, wie man das Leben in einer solch feindlichen Umgebung bewältigen kann.
Um unsere Ziele zu erreichen, brauchen wir ein hochqualifiziertes und spezialisiertes Team von Wissenschaftlern und Ingenieuren. Das Team wird zusammenarbeiten, um eine autarke Siedlung auf dem Mond zu errichten, die menschliches Leben über lange Zeiträume erhalten kann. Dies erfordert eine sorgfältige Planung und die Entwicklung innovativer Technologien, um sicherzustellen, dass unser Team auf dem Mond überleben und gedeihen kann.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass unsere Siedlung auf dem Mond mehrere Ziele verfolgt. Unser Hauptziel ist es, die Ressourcen des Mondes abzubauen, darunter Helium-3 und Metalle der Seltenen Erden, die wichtige kommerzielle und industrielle Anwendungen haben.
Darüber hinaus werden wir den Mond als Basis für astronomische Forschungen nutzen und seine unberührte Umgebung dazu verwenden, das Universum in noch nie dagewesenen Details zu untersuchen. Schließlich werden wir die langfristigen Auswirkungen der geringen Schwerkraft auf den menschlichen Körper erforschen, ein wichtiger Aspekt bei der Vorbereitung auf die künftige Erforschung und Besiedlung des Weltraums. Letztendlich stellt unsere Mission zum Mond einen wichtigen Schritt in Richtung Erforschung und Nutzung der Weltraumressourcen dar, die für den weiteren Fortschritt und die Weiterentwicklung der Menschheit unerlässlich sind.
Das Trainingsprogramm für unsere Mondmission müsste die Astronauten auf die einzigartigen Herausforderungen und Bedingungen vorbereiten, denen sie während ihrer Mission begegnen werden. Hier sind einige Komponenten, die in ein Astronautentrainingsprogramm für unsere Mondmission aufgenommen werden könnten:
Körperliche Fitness: Astronauten müssen eine ausgezeichnete körperliche Gesundheit und Ausdauer haben, um ihre Aufgaben im Weltraum zu erfüllen. Ein rigoroses Trainingsprogramm, das auch körperliche Übungen umfasst, ist notwendig, um sie gesund zu halten.
Umwelttraining: Die Astronauten werden auf dem Mond einzigartigen Umweltfaktoren ausgesetzt sein, wie extremen Temperaturschwankungen, geringer Schwerkraft und fehlendem atmosphärischem Druck.
Robotik-Schulung: Der Einsatz von Robotern wird für den Erfolg unserer Mondmission unerlässlich sein. Die Astronauten müssten in der Bedienung, Wartung und Reparatur von Robotersystemen für die Rohstoffgewinnung, den Transport und die Verarbeitung geschult werden.
Notfall-Verfahren: Für Notfälle müssen die Astronauten in Notfallverfahren geschult werden, wie z. B. Reaktion auf Ausrüstungsausfälle, medizinische Notfälle, Evakuierungsregeln und manuelle Wartungsverfahren unter extremen Bedingungen bei Totalausfall.
Psychologisches Training: Die Astronauten werden fast sechs Monate lang in einer engen und isolierten Umgebung verbringen, was zu psychischem Stress führen kann. Um die geistige und emotionale Gesundheit der Astronauten aufrechtzuerhalten, sind Schulungen in Stressbewältigungstechniken, Teambildung und Kommunikationsfähigkeiten erforderlich.
Die Raumfahrzeuge, die bei unserer Mondmission zum Einsatz kommen werden, sind Rover und Roboter, aber auch die Orion-Raumfähre, mit der wir die Fracht für den Bau der Siedlung und die Astronauten transportieren werden. Die Flotte der Rover besteht aus:
Fracht-Rover, der Regolith zum Labor oder Fracht vom Space Shuttle transportiert.
Der Rover für die Besatzung bietet Platz für bis zu zwei Astronauten und kann lange Strecken zurücklegen, da er mit Solarzellen und Batterien sowie einer grundlegenden Lebenserhaltung ausgestattet ist.
Bergbau-Rover für Regolith
Wartungsroboter für die Reparatur von Rovern oder Anlagen.
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