Mond_Lager

Moon Camp Pioneers-Galerie 2019-2020

In Moon Camp Pioneers hat jedes Team die Aufgabe, mit Fusion 360 ein komplettes Mondlager in 3D 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 beschreiben.

Mannschaft: Bahnhof Tango

Downside Schule/ Sidcot Schule  Bristol/ Salisbury    Vereinigtes Königreich 17 bis 18 Jahre alt

Externer Viewer für 3d-Projekt

Beschreibung des Projekts

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Beschreiben Sie Ihr Moon Camp-Projekt.

Unsere Basis ist ein modulares Gondelsystem, das einfache Anpassungen und Erweiterungen der Basis im Laufe ihrer Entwicklung ermöglicht. Es macht auch den Bau und die Montage einfacher und effizienter, da ein Großteil der Basis nach standardisierten Maßen konstruiert und durch identische Gänge verbunden ist, um das Lager zu trennen und Schutz vor Zwischenfällen wie Feuer und Druckabfall zu bieten. Das profane Design der drei zentralen Kuppeln ermöglicht die Nachahmung des täglichen Lebens auf der Erde, wobei die Astronauten in der Lage sind, Wohn- und Arbeitsleben zu trennen, ein wichtiger Aspekt für die Aufrechterhaltung eines produktiven und gesunden Lebens auf dem Mond. Die Basis soll in erster Linie zu Forschungszwecken und als vorläufige Siedlung außerhalb des Planeten dienen und dann als Marsbasis weitergeführt und nachgeahmt werden. Aus diesem Grund haben wir ein umfangreiches Labor entworfen, das sowohl für die Überwachung der Algenproduktion als auch für die Aufbewahrung von isolierten Mondproben zur Analyse bestimmt ist.

Wo wollen Sie Ihr Moon Camp errichten?

Wir haben einen Kraterrand auf dem Mondnordpol als Standort für unsere Mondbasis ausgewählt. Der Standort liegt in nahezu konstantem Sonnenlicht und es wird vermutet, dass dort große Mengen an Wassereis vorhanden sind. Ständig von der Sonne beschienene Gebiete würden unsere Mondbasis mit wichtiger Solarenergie versorgen und die Möglichkeit bieten, Algen zu züchten, die eine wichtige Komponente unserer Basis darstellen. Außerdem ist die bereits vorhandene Kraterinfrastruktur ideal für den Abbau von Mondboden und den Bau von Fundamenten aus 3D-gedrucktem Regolith.

Wie wollen Sie Ihr Mondlager bauen? Beschreiben Sie die Techniken und Materialien, die Sie verwenden würden.

Da unsere Basis teilweise unterirdisch liegt, würden wir zunächst das Gelände ausheben und mit dem ausgehobenen Regolith als Betonersatz die Fundamente und Wände unserer unterirdischen Strukturen in 3D drucken. Von hier aus wird der Prozess in der gesamten Basis wiederholt. Mit dem pulverisierten Regolith würden wir einen Glasersatz 3D-drucken, der erwiesenermaßen stärker als Stahl ist und sich ideal zum Schutz unserer Astronauten vor Asteroiden oder Trümmern eignet. Um das Glas herum wollen wir Aluminium verwenden, um die Platten in einer geodätischen Struktur zu befestigen und so die Festigkeit zu maximieren. Alle Gehwege in unserer Basis sind mit der 'Pavegen'-Technologie ausgestattet, um die Effizienz zu steigern und die Energieverschwendung in der Basis zu reduzieren. Diese werden zum Stützpunkt transportiert, da ihr komplexes Design in der Basis nur schwer herzustellen wäre. In der Werkstatt des Stützpunkts können jedoch routinemäßige Reparaturarbeiten problemlos durchgeführt werden. 

Wasser
Lebensmittel
Elektrizität
Luft

Wasser ist ein wesentliches Element auf unserer Basis, nicht nur für den Konsum, sondern auch für die Hygiene und für unser Algensystem. Wir haben unseren Standort am Mondnordpol speziell deshalb gewählt, weil frühere Expeditionen hier große Eisvorkommen nachgewiesen haben und wir uns diese Quelle zunutze machen wollen. Wir planen, dieses mit denselben Maschinen abzubauen, die auch für den Bau der Basis verwendet werden, um es dann in der Basis zu verarbeiten.
Das gesamte um die Basis herum verbrauchte Wasser wird zur weiteren Verwendung recycelt, und unsere Algensysteme sind speziell dafür ausgelegt, dies automatisch zu tun.

Die erste Stufe unserer Nahrungsquelle soll aus der Erde geholt werden, und das wird wichtig sein, solange sich die Basis noch in der Anfangsphase befindet und die Algenproduktionssysteme noch nicht voll in Betrieb sind. Wir haben die Algenproduktionseinheiten und -verarbeitungssysteme um den Grundriss der Basis herum entworfen. Wir werden die Algen mit den von uns entwickelten Maschinen verarbeiten, die die Algen dehydrieren, mahlen und lagern, um sie später als Mehl, Nährstoff und Ei-Ergänzung zu verwenden. Obwohl weitere Lieferungen von der Erde erforderlich sein werden, hoffen wir, dass dies die Selbstversorgung der Basis verbessern wird.

Da die Solarenergie unsere primäre Energiequelle sein wird, haben wir 900 Quadratmeter Solarpaneele auf unserem Modell installiert, und wir schätzen anhand von Daten von der ISS, dass dies eine nahezu konstante Leistung von 85-90 kW erzeugen sollte. Auch wenn dies eine zuverlässige Quelle ist, können die Paneele verdunkelt werden, so dass wir als Ergänzung ein System von Pavegen-Paneelen um die Basis herum installiert haben. Die Pavegen-Technologie funktioniert so, dass bei Druckausübung kinetische Energie erzeugt wird, die dann über ein Kabelsystem, das in der Infrastruktur installiert ist, um die Basis herumgeleitet werden kann. Wir haben eine Reihe von Batterien in die Versorgungskuppel eingebaut, die überschüssige Energie speichern können.

Unsere Algensysteme sind in der Lage, CO2 aus der Umgebungsluft zu entfernen und Sauerstoff als Nebenprodukt zu erzeugen. Wir würden Wassereis, das sich in der Nähe der Basis befindet, und wiederverwertbare Nährstoffe, die aus der Erde transportiert werden, nutzen, um endlose Algenvorräte zu züchten und eine ständige Luftreinigung durchzuführen. Der Wirkungsgrad und die Produktion des Systems würden von der Versorgungskuppel aus über ein Kontrolldisplay überwacht werden. Im Labor der Basis könnten außerdem Tests an den Maschinen durchgeführt und Anzeichen für einen Verfall des Algenzyklus überwacht werden, um Produktionsausfälle zu minimieren.

Wie wollt ihr euer Mondlager bauen? Welche Materialien würden Sie verwenden?

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Die Umgebung auf dem Mond ist für die Astronauten sehr gefährlich. Erklären Sie, wie Ihr Moon Camp sie schützen wird.

Da die Basis weitgehend unterirdisch angelegt ist, wäre ein natürlicher Schutz vor der Mondoberfläche gegeben. Wir planen, 3D-gedruckten Regolith als Betonersatz zu verwenden, der einfallende Meteoriten und schädliche Strahlung ablenken soll. Die geodätische Struktur der Kuppeln ist so konzipiert, dass sie stabil ist und Meteoritenschauer und Trümmereinschläge abhält. Darüber hinaus wird das "Glas" um die Basis herum mit Regolith aus dem angrenzenden Krater in 3D gedruckt und ist nachweislich so stabil wie Stahl. Die Gänge um die Basis herum trennen die Gondeln zum Schutz vor Feuer und Druckabfall und verringern so das Risiko einer "Base Wide"-Krise.

Beschreiben Sie einen Tag auf dem Mond für Ihre Moon Camp Astronautencrew.

Unsere Basis soll in erster Linie als Vorab-Mission zur Vorbereitung künftiger Marsmissionen und als Forschungseinrichtung eingerichtet werden. Daher wird die Mehrzahl der Aufgaben darin bestehen, die psychologischen Auswirkungen der Mission und den Erfolg der Basis zu überwachen und wissenschaftliche Experimente in der Umgebung des Mondes durchzuführen.

Innerhalb des Freizeitbereichs haben wir die Wohnquartiere, den Fitnessraum und die Lagerkuppel entworfen. Wir haben das Layout der Freizeitkuppel so gestaltet, dass der Fitnessraum tiefer im Boden liegt als die anderen Kuppeln, was den Astronauten eine kühlere Umgebung für ihr Training bietet. Das Design mit zwei Ebenen im Recreational Dome führt die Astronauten in Richtung Fitnessstudio und fördert eine positive Einstellung zum Sport. Nachdem sie den Tag in den Wohnquartieren begonnen haben, die mit einer Küche, Duschen und Schlafzimmern ausgestattet sind, begeben sich die Astronauten in den Fitnessraum. 

Die Zentralkuppel vereint den Stützpunkt und bildet sein Zentrum. Neben der Zentralkuppel befinden sich das Kontrollzentrum und die Med Bay. Nach der Reise zum Central Dome nehmen die Astronauten täglich an einer Videoverbindung mit der Missionskontrolle auf der Erde teil. Dies dient vor allem zwei Zwecken: Zum einen können die Astronauten so mit Freunden und Familienangehörigen auf der Erde in Kontakt bleiben, zum anderen haben sie die Möglichkeit, die Tagesordnung für den Tag festzulegen und alle Entwicklungen mitzuteilen, die sich ergeben haben. Danach begeben sich die Astronauten in die Med-Bay, wo sie mit dem Mehrzweck-Scanner routinemäßig ihre Vitalfunktionen überprüfen lassen und je nach den individuellen Bedürfnissen der Astronauten Nahrungsergänzungsmittel erhalten.

Die Astronauten gehen weiter zum Work Dome, wo sie ihre täglichen Aufgaben erledigen. Im Arbeitsbereich der Basis befinden sich das Labor, die Rover-Lagereinheit und die Versorgungskuppel. Der Work Dome selbst fungiert als Werkstatt, in der die Astronauten Aufgaben erledigen, die von der Wartung bis zur Herstellung neuer Teile und Geräte mit Hilfe von Maschinen wie dem 3D-Drucker und der CNC-Fräse reichen. Neben der Werkstatt können die Astronauten auch Experimente im Labor der Basis durchführen. Vom Labor aus können die Astronauten Experimente mit Mondproben durchführen, die Algenproduktion und -gesundheit überwachen und über Monitore auf wissenschaftliche Aufzeichnungen zugreifen. 

Am Ende des Tages kehrten die Astronauten "nach Hause" zurück, wo sie nach dem Besuch des Fitnessstudios wieder gemeinsam essen und sich unterhalten sollten.



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