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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.

HEARTH

Michigan Youth Empowerment Foundation  TROY-Michigan    Vereinigte Staaten 14   1 / Englisch
3D-Konstruktionssoftware: Tinkercad



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


https://www.tinkercad.com/things/2898ISUSU4G-moon-1st-floor/edit

1.1 - Projektbeschreibung

Das Mondlager bietet eine Fülle von Intrigen, Möglichkeiten und Herausforderungen, die sich aus der Schaffung von Schnellbauanlagen, Energiequellen und dem Zugang zu Ressourcen für eine langfristige Selbstversorgung ergeben. Der Entwurf des HEARTH-Mondlagers sieht eine unterirdische Basisstruktur vor, in der durch Bohrungen Wohnquartiere, Forschungseinrichtungen, Pflanzen- und Eiweißanbau, Abfallwirtschaft und Energieerzeugung entstehen. Hearth nutzt den inneren Kern des Mondes, um den Massentransport von Baumaterialien zu reduzieren, und nutzt stattdessen den Großteil der Ressourcen, die auf dem Mond zu finden sind, sowie den Weltraumschrott, etwa 30.000 Tonnen, der auf der Erde herumfliegt, um ihn für die zukünftige Entwicklung von HEARTH zu recyceln.

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

HEARTH ist in 5 Hauptebenen unterteilt, die verschiedenen Zielen gewidmet sind:

LEVEL 1: Lagerung und Einkaufszentrum.

EBENE 2: Die Kommunikationszentrale und der Tourismusbereich werden sich auf der obersten Ebene befinden - dies wird die niedrigste Sicherheitsstufe sein - außerdem kann sich die mittlere Bodenplatte bis zur Oberfläche ausdehnen, so dass die Touristen den Weltraum beobachten können.

STUFE 3: Landwirtschaft/Lebensmittelproduktion kombiniert mit landwirtschaftlicher Weltraumforschung

STUFE 4: Wissenschaftliche Forschung - Weltraumforschung; Methan- und Düngemittelproduktion; Verarbeitung grauer Abfälle Quarantänezentren

STUFE 5 - Waffenkammer

STUFE 6- Fusionsreaktor - Energieerzeugung

Letztendlich wird HEARTH ein erdnahes menschliches Kolonisierungsmodell sein, das für die Ansiedlung auf anderen Planeten entwickelt und verfeinert werden soll. Anstelle von Terraforming an der Oberfläche und der Bewältigung von Herausforderungen außerhalb des Planeten hat HEARTH eine gesicherte unterirdische Basis errichtet, die einen schnellen Aufbau, minimale Bauressourcen und eine Inbetriebnahme innerhalb von 6-9 Monaten statt Jahren ermöglicht.

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

Das unterirdische Design von HEARTH schützt Astronauten und andere Besucher vor den rauen Elementen des Weltraums und der Mondoberfläche, da die erste Schicht 500 Fuß unter der Erde gebohrt wird. Mit fünf Ebenen werden die am meisten gesicherten Aktivitäten von HEARTH über 1000 Fuß Schutz vor der Mondoberfläche bieten. Die Wände von HEARTH werden außerdem mit einem schnell trocknenden IRES-Spray (Insulating, Radiation Barrier, Elastic Sound Dampening) besprüht, das Erosion, mögliche Einbrüche und strukturelle Beeinträchtigungen der Wände verhindert. Da die Struktur unterirdisch liegt, kann die Basis außerdem durch hydroponisches Pflanzenwachstum künstliche Atemluft erzeugen. Dies ist von entscheidender Bedeutung für den Fall, dass der Lufterzeuger ausfällt, da Sie über mehrere Bereiche verfügen, die in der Lage sind, den Luftaustausch durch die Vegetation zu gewährleisten. Da das Gebäude unterirdisch liegt, können Sie auch die Isolierungseffekte und den geothermischen Austausch für eine verbesserte Heizung und Kühlung nutzen. Die Nutzung geothermischer Prinzipien reduziert drastische Temperaturschwankungen.  

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.

Die strukturellen Tunnel werden mit einer großen Bohrmaschine erstellt, gefolgt von einem IRES-Sprühgerät, das die Wand stabilisieren wird. Andere Teile wie Rohrleitungen, elektrische Leitungen, Bodenbeläge usw. werden von der Erde heraufgebracht. Wenn Stufe 4 - die Materialveredelungsanlage - in Betrieb genommen wird, wird diese Anlage Weltraumschutt verarbeiten, aus dem nützliches Material für den künftigen Baubedarf gewonnen wird. Wenn der Bohrer durchläuft, hat er im hinteren Teil ein Lagerfach, in dem jede Menge ausgegrabenes Material gelagert werden kann, das viele verschiedene Mineralien enthält, die untersucht oder in späteren Bauabschnitten verwendet werden können. Die einzelnen Räume werden mit einem kleinen Bohrer ohne Fach hergestellt. 

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

HEARTH wird die Integrität der Mondoberfläche als primären Schutz nutzen. Wenn in Zukunft Energieabschirmungstechnologien entwickelt werden, kann dies hinzugefügt werden. Darüber hinaus ist HEARTH nicht auf die anfänglichen 1000FT beschränkt, bei Bedarf kann die Bohrmaschine noch tiefer in den Kern des Mondes vordringen. Dies gibt dem Bauteam mehrere Möglichkeiten, zunächst näher an der Oberfläche zu bauen und mehr Seitenkanäle zu schaffen oder aufgrund der schwierigen Umweltbedingungen tiefer zu gehen. Im Falle eines großen Asteroiden wird die Waffenkammer sofort in Aktion treten, um ihn abzuschießen. Da die Basis unter der Erde errichtet wird, werden Dinge wie Sonneneinstrahlung, Temperaturschwankungen und kleine Astroiden meist nicht einmal ein spürbares Problem darstellen. 

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

Das Wasser wird zunächst aus der Erde geholt und dann durch Reinigung der grauen Abfälle, die die Menschen erzeugen, zu Trinkwasser gefiltert. Zu den Nahrungsmitteln gehören Bohnen, Kartoffeln, Bambussprossen und Weizen. Die Proteinquelle, die die Astronauten ernähren wird, sind Wachteln, denn eine Studie hat bereits gezeigt, dass Wachteln im Weltraum überleben und sich vermehren können. Die Luft wird aus dem bereits erwähnten Bambus hergestellt. Bambus ist eine ganz besondere Pflanze, die so viele verschiedene Verwendungsmöglichkeiten hat. Er erzeugt 35% mehr Sauerstoff als Bäume. Wenn er ausgewachsen ist, kann er zur Herstellung von Gerüsten verwendet werden. Wenn er dünn ist, kann man aus ihm Essgeschirr herstellen. Bambus funktioniert auch als natürlicher Luftbefeuchter. Und schließlich kann er bei Bedarf zu einer Brennstoffquelle verbrannt werden. Wenn es um die Energieerzeugung geht, ist der langfristigste Plan die Fusionsenergie. Schließlich werden mit Hilfe von Hühnermist und natürlichem Bioabfall künstliche Deponien angelegt, um das Methan aufzufangen und in andere Teile der Anlage umzuleiten und zu verwenden.

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

Wenn Abfall entsteht, denken die Menschen zuallererst daran, ihn wegzuwerfen. Mein Gedanke ist jedoch, ihn auf vielfältige Weise wiederzuverwenden. Erstens kann man ihn wiederverwenden, um den Pflanzenboden zu düngen. Zweitens kann er gealtert und langsam in Kompost verwandelt werden, um dem Boden wieder Mineralien zuzuführen. Und schließlich kann er zur Erzeugung von Methangas und zur Wärmeerzeugung für den Rest des Bodens verwendet werden. 

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

Die Kommunikation wird sehr einfach sein: Es wird ein Signal ausgesendet, und da die Basis recht tief liegt, wird es kleine Häfen geben, die der Nachricht helfen, weiter zu reisen. Wenn es dann die nächstgelegene Raumstation erreicht, wird diese den letzten Sprung machen und die Nachricht an das Hauptquartier senden.

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.).

HEARTH ist ein erdnahes Modell, mit dem die Besiedlung anderer Welten durch Menschen simuliert werden soll; zu den wichtigsten Forschungsarbeiten gehören die folgenden:

RAPID-Entwicklung von Basiseinrichtungen. Dazu gehören Schnelligkeit, Effizienz und die Verbesserung der Ausrüstung, z. B. der Bohrer, um zu sehen, wie wir die Entwürfe verbessern können. 

Da der größte Teil des Mondes von völliger Dunkelheit bedeckt ist, werden autonome Roboter, die das neue Terrain erkunden können, ins Unbekannte geschickt und melden ihre Ergebnisse zurück.

Far Space Kommunikationssystem für interstellare Kommunikation zurück zur Erde. Da der Mars höchstwahrscheinlich der nächste Ort im Sonnensystem ist, wird diese Basis testen, ob Nachrichten problemlos über diese Entfernung übertragen werden können, und Wege finden, dies effizienter zu gestalten. 

Weltraumkartierung. Der größte Teil des Weltraums ist unbekannt, aber vom Standpunkt des Mondes aus gesehen, wird der Weltraum um ihn herum viel einfacher zu kartieren und zu sehen sein. Es müssen Karten erstellt werden, wenn die Hoffnung besteht, den nächsten Schritt vom Mond weg zu machen. 

Anpassungsfähige Biologie Pflanzenmasse, die Nahrung, Baumaterial und Luftproduktion liefert. Das Hauptziel besteht jedoch darin, herauszufinden, wie sich diese Pflanzen in ihrer neuen Umgebung anpassen. Wenn diese Pflanzen in der Lage sind, extrem rauen Klimabedingungen und Situationen zu widerstehen, können sie nach und nach auf die Erde zurückgebracht werden, um die Nahrungsmittelknappheit auf unserem Planeten zu beheben. 

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

Als Erstes werden die Astronauten in das typische Astronautenverfahren eingewiesen. Die G-Kraft-Übung. Antischwerkraft und andere. Als nächstes beginnt das System mit einem Test, der die Eignung aller an Bord befindlichen Personen feststellt. Je nach Dringlichkeit werden dann Jobs und Positionen an Leute mit hoher Eignung oder hohem Interesse an dem Thema vergeben. Ganz oben auf der Dringlichkeitsskala stünden Bauern und Leute, die an den Fusionsreaktoren arbeiten. Auf einer Skala von ganz oben bis ganz unten ist der wichtigste Job entweder der Fusionsreaktor oder die Farm. Der Grund dafür ist, dass die Menschen ohne diese beiden Schlüsselkomponenten entweder verhungern oder an Weltraumvereisung sterben werden. Die unwichtigste Aufgabe wäre, untätig in den Kommunikationsräumen zu sitzen. Die nächste Übung, die sie machen müssten, wäre die Reparatur. Es gibt nicht immer eine gleichbleibende Anzahl von Ingenieuren auf dem Schiff. In Notfällen sollte jeder in der Lage sein, alles zu reparieren. Nicht nur das, sie brauchen auch ein strenges Training in mentaler Stärke und Teamwork. Nicht nur das, jeder sollte auch in den Grundlagen der Landwirtschaft und der Tierpflege unterrichtet werden, falls die Hauptlandwirte erkältet sind. 

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.

Die Fahrzeuge, die im Mondlager zu finden sind, dienen der Erkundung, dem Militär und der Erfüllung von Missionen. Zu den Fahrzeugen, die für den Start dieser Basis benötigt werden, gehören eine Vielzahl von Raketen und Bohrern. Die Bohrer gibt es in verschiedenen Durchmessern. Ein 100-, 75- und 50-Fuß-Bohrer. Mit dem 100er wird der Haupttunnel gebohrt. Mit dem 75er werden die Flure und Räume gebohrt. Der 50-Fuß-Bohrer schließlich wird für die seitlichen Fluchttunnel verwendet. Der militärische Teil wird die von Menschen gesteuerten Mechs sein. Es gibt 2 verschiedene Modelle, der größere wird zum Abschießen von Asteroiden verwendet. Das kleinere Modell dient der Verteidigung. Der Erkundungsteil besteht hauptsächlich aus Rovern, um die Sicherheit der Astronauten zu gewährleisten. Der letzte Teil dient der Vollendung der Mission. Es gibt Autos. Sie haben jedoch ein eingebautes Radar zur Erkundung und ein Armaturenbrett, das Aktualisierungen wie Warnungen oder vorübergehende Veränderungen anzeigt.