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Moon Camp Pioneers 2022 - 2023 Projekt-Galerie

 

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.

Moon Squirrels

ŠC Ptuj, Strojna šola  Ptuj-Maribor    Slowenien 16, 17, 18   6 / Englisch
3D-Konstruktionssoftware: Fusion 360



External URL to the team’s project (e.g. website or PDF):


https://www.ptujvesolje.si/moon-camp-challange/moon-squirrels

Youtube Video Link:


1.1 - Projektbeschreibung

Wir haben das Projekt mit einem klaren Ziel vor Augen begonnen: so viele Menschen wie möglich auf so vielen Planeten wie möglich anzusiedeln. Wir planen, das Habitat in einer sicheren Höhle zu errichten, wo es vor den Temperaturschwankungen der Weltraumstrahlung und vor Kometen sicher wäre. Zu Beginn unserer Zivilisation siedelten die Menschen in Höhlen, und das ist die primitivste Art zu leben, die es gibt. Das Problem beim Leben in einer Höhle auf dem Mond ist, dass sie kaum zugänglich ist. Wir haben dieses Problem mit einer Plattform gelöst, die mit elektrischen Winden hochgezogen wird. Wir nennen sie die Höhlengondel. Damit können wir unsere Astronauten sicher auf den Grund der Höhle bringen. Wenn man in einer Höhle ist, hat man viele Vorteile und alle Probleme sind es wert. Wir werden uns mit unseren Mondrovern helfen, die für verschiedene Zwecke konzipiert sind und daher für den Bau und den 3D-Druck nützlich sein werden. Wir werden uns mit Lebensmitteln aus Gewächshäusern und Wasser aus den Gletschern des Nordpols versorgen.

1.2 - Warum wollen Sie ein Moon Camp bauen? Erläutern Sie den Hauptzweck Ihres Moon Camps (zum Beispiel wissenschaftliche, kommerzielle und/oder touristische Zwecke).

Das Hauptaugenmerk wird auf der Entwicklung von Technologien liegen, die einem nachhaltigen Leben außerhalb der Erde dienen sollen. . Und wenn es keinen Weg zurück gibt, ist es (aus unserer Sicht) nur vernünftig, einen anderen Planeten zu kolonisieren. Ein guter Anfang ist unser Mond, der ein Sprungbrett sein kann, um tiefer in den Weltraum vorzudringen. Dort werden wir alle Erkenntnisse aus den Fehlern auf der Erde nutzen, um die gleichen Fehler nicht zu wiederholen. Auf dem Mond besteht ein ständiger Bedarf an innovativen Technologien. Aber vielleicht werden sich die Dinge ändern. Und die Geschichte der Erforschung des Mondes wird junge Generationen dazu inspirieren, die Erde zu retten. Oder es wird so sein, dass die auf dem Mond entwickelten Innovationen die größten Probleme der Erde lösen werden. Wie auch immer, als anpassungsfähige Wesen werden wir den Weg aus diesem Schlamassel finden. Wir blicken mit Optimismus nach vorn.

2.1 - Wo willst du dein Mondlager errichten? Erkläre deine Wahl.

Wir wollen unser Habitat in einer Lavaröhre bauen. Wir wollen die Lavaröhre vom Grubenkrater aus betreten. Das ist der Fall, wenn eine Röhre durch die Schwerkraft zusammenbricht und eine Öffnung entsteht. Genauer gesagt wollen wir unser Habitat in der Region Marius Hill bauen. Dieser Krater wurde 2008 von der japanischen Raumsonde Kaguya entdeckt. Es gibt viele verschiedene Grubendurchmesser. Sie reichen von 5 Metern bis zu 900 Metern. Wir suchen nach einem Schacht mit einem Durchmesser von etwa 60 Metern. Die Höhle ist etwa 70 Meter tief. Wir wollen mit einer Rakete in geringer Entfernung von unserer Grube landen, um Probleme beim Transport zu minimieren. An einem Ort, der von einer Mauer umgeben ist, damit kein Mondstaub aufgewirbelt wird.

2.2 - Wie wollt ihr euer Mondlager bauen? Überlegen Sie, wie Sie die natürlichen Ressourcen des Mondes nutzen können und welche Materialien Sie von der Erde mitbringen müssten. Beschreiben Sie die Techniken, Materialien und Ihre Konstruktionsentscheidungen.

Phase eins - Zunächst planen wir den Bau von Sonnenkollektoren und eines Kernkraftwerks, um alle notwendigen Geräte mit Strom zu versorgen.

Phase zwei: Nachdem der Standort anhand von Satellitenbildern ausgewählt wurde, begannen Rover, die für den Bau der Höhlengondel maßgeschneidert wurden, mit der Arbeit an der Höhle, damit wir Zugang zur Höhle erhalten konnten. Parallel dazu bauen am Nordpol autonome Rover/ 3d-Drucker Expeditionsbasen. Aufgrund der Entfernung von der Hauptbasis müssen diese Labore mit gedruckt werden. Das ist eine Mischung aus Wasser, Mondregolith und wenig Zement. Nur Zement müsste dorthin transportiert werden.

Phase drei - Nach Fertigstellung der Hebebühne würden wir sie benutzen, um gefaltete Lebensräume auf den Grund der Höhle zu bringen. Sie werden ausgeklappt und mit Tunneln verbunden. Auf diese Weise lassen sie sich leichter transportieren und sind für mehr Menschen geeignet. Wir würden in dieser Phase gefaltete Habitate verwenden, weil dies eine besser vorhersehbare Methode ist. Aus Mondbeton gedruckte Labore befinden sich in der Entwicklungsphase und sollen getestet werden, ob sie für das Leben von Astronauten geeignet sind.

Phase vier - nachdem alles fertig ist, würde die Ansiedlung der Menschen beginnen. Unsere Konzeptrakete würde die ersten fünf Menschen zum Mond bringen und sie würden dort 6 bis 7 Monate bleiben.

2.3 - Wie schützt und beherbergt Ihr Mondlager Ihre Astronauten vor der rauen Umgebung des Mondes?

Das Lager befindet sich in einer Höhle und ist durch sich selbst geschützt. Das Bauen in einer Höhle hat mehrere Vorteile. In der Höhle herrscht eine konstante Temperatur. An der Oberfläche herrscht eine Temperatur von über 200 Grad Celsius. Die Höhle dient als Schutz vor UV-Strahlung und Strahlung aus dem Weltraum. Denn dort gibt es eine dicke Atmosphäre und auf dem Mond ist die Strahlung viel größer. Wenn wir uns nicht in einer Höhle befinden würden, wäre der Regolith des Mondes meterhoch, um die Strahlung auf das Niveau der Erde zu reduzieren. An der Oberfläche besteht die Möglichkeit, dass das Habitat von einem Steroid oder Weltraummüll getroffen wird. Das Habitat ist auf der Erde vorgefertigt und wird auf dem Mond entfaltet. Es ist aus Stahl gefertigt und dient zum luftdichten Einschluss von Sauerstoff. Außerdem gibt es eine Schutzwand, die das Eindringen von Staub in die Höhle verhindert.

3.1 - Wie wird Ihr Moon Camp den Astronauten einen nachhaltigen Zugang zu den Grundbedürfnissen wie Wasser, Nahrung, Luft und Strom ermöglichen?

Am Nordpol, wo sich die Expeditionsbasis befindet, gibt es eine Stelle, an der Eis eingeschlossen ist. Von dort aus werden wir mit einem autonomen Rover, der zu einer Zisterne für den Wassertransport umgebaut wird, Eis abbauen. In der Zukunft, wenn der Bedarf besteht, mehr Menschen mit Wasser zu versorgen, werden wir mit dem Aufbau eines Wasserversorgungsnetzes beginnen. Aktuelle Forschungen zeigen, dass der Mond etwa 600 Milliarden Kilo Wasser enthält.

Essen:

In der Höhle wird es ein separates Gebäude geben, in dem die Astronauten Gemüse mit Hydrokulturen anbauen werden. Dabei handelt es sich um eine Technik, bei der die Pflanzen in nährstoffreichem Wasser statt in Erde gezogen werden. Mit dieser Methode lassen sich große Einsparungen beim Wasserverbrauch erzielen.

Macht:

Wir würden Strom aus zwei Quellen beziehen, denn auf dem Mond gibt es niemanden, der uns hilft. Solarzellen würden unsere Hauptquelle sein. Weil sie unter verschiedenen rauen Bedingungen getestet werden. Aber auf dem Mond gibt es ein Problem, denn es gibt eine Mondnacht, die 14 Tage lang dauert. Während dieser Zeit ist es wichtig, Energie zu speichern. Lithiumbatterien sind schwer und können diesen hohen Temperaturbereich nicht überstehen. Deshalb gibt es nachts ein Kernkraftwerk, das in dieser Zeit die notwendige Energie liefert. Aber diese Technologie befindet sich unter diesen Bedingungen noch im Versuchsstadium.

Luft:

Auf dem Mond gibt es viel Sauerstoff, aber nicht in einer Form, die für unsere Lungen zugänglich ist. Der Sauerstoff befindet sich in Mineralien. Um ihn in die Gasform zu bringen, gibt es den Prozess der Elektrolyse. Dieser Prozess ist auf der Erde üblich und wird zur Herstellung von Aluminium verwendet.

3.2 - Wie wird Ihr Mondcamp mit dem Abfall umgehen, den die Astronauten auf dem Mond produzieren?

Das Abfallmanagement ist für eine langfristige menschliche Präsenz auf dem Mond von entscheidender Bedeutung. Die erste Lösung besteht in einem geschlossenen Kreislaufsystem, das Wasser und Luft wiederverwertet. Bei diesem System wird das Wasser mit physikalischen Elementen durch Sandfilter gefiltert. Die chemische Filterung mit Bakterien sorgt für die Gewinnung von reinem Trinkwasser. Darüber hinaus ist die Reduzierung des Abfalls an der Quelle entscheidend für die Minimierung der Abfallmenge. Alle Dinge, die zum Mond gebracht werden, müssen vielseitig verwendbar sein. Sogar Kunststoffe, Papier und organische Abfälle müssen für verschiedene Zwecke recycelt werden.

3.3 - Wie wird Ihr Mondlager die Kommunikation mit der Erde und anderen Mondbasen aufrechterhalten?

Wir schlagen vor, ein interplanetarisches Internet aufzubauen. Diese Technologie hat das Potenzial, die Kommunikation im Weltraum zu revolutionieren und die Zusammenarbeit zwischen Wissenschaftlern und Ingenieuren auf der Erde und dem Mond in Echtzeit zu ermöglichen. Durch den Aufbau eines Satellitennetzes, das wie eine große Einheit funktioniert, können wir die Herausforderungen der Kommunikation über große Entfernungen überwinden. Dieser Weg würde als Grundlage für künftige Weltraummissionen in eine Galaxie dienen. Es handelt sich jedoch um einen mehrstufigen Plan, der vor seiner Verwirklichung noch viel Finanzierung und Forschung erfordert. Es müssen neue Kommunikationsprotokolle entwickelt und zusätzliche Kommunikationsrelais eingesetzt werden, um eine zuverlässige und effiziente Kommunikation zwischen den Nutzern zu gewährleisten. Insgesamt ist das interplanetare Internet ein spannendes Konzept mit dem Potenzial, die Kommunikation im Weltraum zu revolutionieren und Entdeckungen in der Weltraumforschung zu ermöglichen.

4.1 - Welche(s) wissenschaftliche(s) Thema(e) würde(n) im Mittelpunkt der Forschung in Ihrem Moon Camp stehen? Erläutern Sie, welche Experimente Sie auf dem Mond durchführen wollen (z. B. zu den Themen Geologie, Schwerelosigkeit, Biologie, Technologie, Robotik, Astronomie usw.).

Das Hauptaugenmerk wird auf der Entwicklung von Technologien liegen, die ein nachhaltiges Leben außerhalb der Erde ermöglichen sollen. Da der Mond der uns am nächsten gelegene Ort mit planetenähnlichen Funktionen ist, halten wir ihn für den besten Ort, an dem wir mit dem Lernen über das Leben auf anderen Planeten beginnen und uns die Grundlagen aneignen können. Dies könnte der erste Schritt zur Kolonisierung der Milchstraße und unser Schlüssel zu anderen Planeten sein. Auf dem Mond gibt es einen ständigen Bedarf an innovativen Technologien. Aber vielleicht wird sich das ändern. Die für die Forschung auf dem Mond vorgesehenen Einrichtungen würden auch neue Materialien erforschen, die wir gewinnen und zu unserem Vorteil nutzen könnten, und wir würden auch viel Forschung im Bereich der Botanik und der Reaktionen von Pflanzen auf eine solche Schwerkraftänderung betreiben.

5.1 - Was würden Sie in Ihr Astronautentrainingsprogramm aufnehmen, um die Astronauten auf eine Mondmission vorzubereiten?

Es ist schwierig, jemanden auf etwas vorzubereiten, das er noch nie zuvor gemacht hat. Obligatorisch sollte eine gute körperliche Verfassung sein. Das bedeutete, dass die Astronauten in der Wüste und in der Antarktis trainieren sollten. Fähigkeiten, die man unter den unwirtlichsten Bedingungen auf der Erde erlernt, können auf dem Mond wertvoll sein. Ein weiterer entscheidender Punkt ist, dass ein Team als Einheit arbeiten muss. . Das heißt, auch wenn es Konkurrenten gibt, sollte sich das nicht in der Teamdynamik widerspiegeln. Dafür gibt es zwei Hauptgründe. Bei der ersten Expedition werden nur 5 Astronauten anwesend sein. Sie haben niemanden, der ihnen hilft. Und zweitens, weil sie in einer so engen Gruppe leben, müssen sie wissen, wie man zusammenarbeitet. Außerdem sollten sie bereits Erfahrungen auf der Internationalen Raumstation gesammelt haben.

5.2 - Welche Raumfahrzeuge wird Ihre zukünftige Mondmission benötigen? Beschreiben Sie die Fahrzeuge in Ihrem Moon camp und überlegen Sie, wie Sie zur und von der Erde reisen und neue Ziele auf der Mondoberfläche erkunden werden.

Für Missionen zum Mond ist es unbedingt erforderlich, dass wir wiederverwendbare Raketen entwickeln. Raketen müssen nicht nur wiederverwendbar sein, sondern auch in der Lage sein, zum Mond zu fliegen und dort zu landen. Auf diese Weise können wir die Kosten drastisch senken und häufiger fliegen. Dies ist auch eine sicherere Option, weil man weiß, wie sich die Rakete verhalten würde. Einmal auf der Mondoberfläche angekommen, würden maßgeschneiderte Rover für den Transport von Ausrüstung und Astronauten eingesetzt. Diese Rover müssen so konstruiert sein, dass sie den rauen Bedingungen auf der Mondoberfläche, einschließlich extremer Temperaturen und unwegsamem Gelände, standhalten. Außerdem müssen sie eine große Reichweite haben, da unsere Expeditionsbasis weit im Norden liegt. Durch den Einsatz maßgeschneiderter Rover können wir effizient Ausrüstung transportieren und wissenschaftliche Forschung auf dem Mond betreiben.

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