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: Moffelen Op De Maan

Bertrand-Russel-Kolleg  Assendelft    Niederlande 15 bis 16 Jahre alt Zweiter Platz - ESA-Mitgliedstaaten und Kanada

Externer Viewer für 3d-Projekt

Beschreibung des Projekts

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Beschreiben Sie Ihr Moon Camp-Projekt.

Wir haben beschlossen, dass diese Reise nicht nur eine Expedition ist, sondern auch der Beginn einer neuen Ära der Weltraumforschung. Durch die Errichtung einer soliden, ausbaufähigen/modularen Mondbasis werden wir unsere Mitstreiter bei der Besiedlung des Mondes in absehbarer Zeit unterstützen. Dabei handelt es sich mit Sicherheit nicht um eine vorübergehende Siedlung, denn die Basis wurde so konzipiert, dass sie nahezu autark ist (das Ziel ist vorhanden). Unser Entwurf ist (unserer Meinung nach) ein "Endspiel"-Ziel für den Mond, das einige Zeit brauchen wird, um Gestalt anzunehmen. Indem wir einen gewissen He3-Transport zur Erde ermöglichen, werden wir die Erde mit einer nachhaltigen Energiequelle versorgen können. Dadurch werden sich auch die hohen Kosten des Projekts amortisieren (und Investoren anlocken). Dies wird nicht nur eine Pionierreise sein, sondern auch eine großartige Möglichkeit für Wissenschaftler, Informationen über den Mond und seine Auswirkungen auf das Leben zu sammeln.

Wo wollen Sie Ihr Moon Camp errichten?

Wir wollen unsere Mondbasis am Rand und teilweise im Inneren des Shackelton-Kraters errichten. Denn am Südpol des Mondes ist der Kraterrand fast ständig dem Sonnenlicht ausgesetzt. Dadurch sind die Temperaturschwankungen im Vergleich zu anderen Orten auf dem Mond weniger dramatisch, was für ein überlebensfähiges Klima für die Astronauten von großem Vorteil wäre. Außerdem deuten einige Studien darauf hin, dass es auf diesem Teil des Mondes Wasser geben könnte, was sehr wichtig ist. Da die Sonnenstrahlen diesen Teil des Mondes fast immer erreichen, brauchen wir keine unnötig großen Batterien, um Strom zu liefern, wenn die Sonnenkollektoren keinen Strom liefern können.

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

Wenn unser Mondlandegerät am Zielort ankommt, starten die Astronauten ein System, das ein großes Zelt auswirft und aufbläst. Dies wird die erste Komponente der Mondbasis sein. Nach dem Ausfahren wird das Team einen beweglichen 3D-Drucker einschalten, der dafür sorgt, dass das aufgeblasene "Zelt" mit einer dicken Schicht Regolith überzogen wird. Dies gewährleistet einen besseren Schutz gegen alle Gefahren des Mondes. Nachdem die ersten ein bis zwei Tage damit verbracht wurden, die Umgebung zu scannen, wird der Drucker mit der Herstellung mehrerer Segmente des Endprodukts fortfahren. Da das Design modular aufgebaut ist, kann der Drucker die gleiche .gcode-Datei zum Drucken verwenden. Langsam wird die Basis immer größer, groß genug, um sich einzurichten. Alle Kuppeln werden mit einer metallischen Farbschicht überzogen, die die Innenseite der Basis bedeckt und eine zusätzliche Schicht gegen Strahlung bildet.

Wasser
Lebensmittel
Elektrizität
Luft

Eine Gemeinschaft auf dem Mond mit Wasser zu versorgen, scheint eine äußerst schwierige Aufgabe zu sein, was auf den ersten Blick auch stimmt. Einem von der NASA veröffentlichten Bericht zufolge wurde Wasser in Form von Eis an den Polen des Mondes nachgewiesen. Da wir auf dem südlichen Teil des Mondes bauen wollen, könnten wir auf eine Wasserquelle zugreifen. Dazu werden wir das PROSPECT-System der ESA nutzen. Außerdem wäre es wichtig, Wasser aus der Luft und aus dem Urin zu extrahieren, um es effizient wiederverwenden zu können. Wir werden versuchen, ein geschlossenes System (in Bezug auf das Wasser) zu schaffen.

Die Versorgung mit Lebensmitteln wäre eine große Herausforderung. In den ersten zwei Monaten müssten die Astronauten Astronautenkost zu sich nehmen. Wenn alles gut läuft, können die Astronauten dann auf eine teilweise pflanzliche Ernährung umsteigen. Diese wird von den gewachsenen Pflanzen und Algen geliefert, die bis dahin geerntet werden können. Die Ernährung der Astronauten (und damit ihre Kalorienzufuhr) wird auf der Erde berechnet, um die Effizienz des Gewächshauses zu verbessern. Dies wird den Bedarf an unnötigen Nahrungsmitteln verringern.

Unsere Hauptenergiequelle werden hocheffiziente Solarpanel-"Parks" sein. Diese werden nahezu ununterbrochen dem Sonnenlicht ausgesetzt sein, so dass wir keine riesigen Batterien zur Speicherung benötigen. Wir haben die Nutzung von He3 in Erwägung gezogen, sind aber zu dem Schluss gekommen, dass dies extrem gefährlich und in diesem frühen Entwicklungsstadium nicht praktikabel wäre. Uns ist klar, dass die Beheizung des Mondlagers ebenfalls Energie kosten wird, weshalb unsere Hauptwärmequelle die überschüssige Wärme (von Maschinen) sein wird und wir deshalb so viele Sonnenkollektoren haben.

Wir benötigen etwa 78% Stickstoff und 20% Sauerstoff, um Luft atembar zu machen. Am Anfang wird dies durch die Verwendung von komprimierter Luft aus der Erde erreicht.

Später können wir in einem Verfahren namens Salzschmelzelektrolyse Sauerstoff von der Mondoberfläche selbst gewinnen. Dadurch wird der Mondboden in Sauerstoff und andere Metalle umgewandelt. Auch die Pflanzen im Inneren helfen dabei.

Bisher gibt es keine Beweise dafür, dass es auf dem Mond große Mengen an Stickstoff gibt. Wenn diese unterwegs gefunden werden, können wir sie nutzen, um die Luft atembar zu machen. Bis dahin müssen wir komprimierten Stickstoff von der Erde verwenden.

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.

Wenn wir unsere Astronauten auf den Mond schicken, werden wir versuchen, die gesamte Fracht um sie herum zu platzieren (als ob sie in einer schützenden Hülle wären). So können wir verhindern, dass viel Strahlung in ihren Körper eindringt, die bösartig sein könnte. Der Aufbau des ersten Segments wird von Robotern durchgeführt, damit die Astronauten nicht der direkten Sonneneinstrahlung ausgesetzt sind. Außerdem wird ein Teil des Lagers im Inneren des Shackleton-Kraters errichtet, was die Strahlung, die in diesen Teil des Mondlagers eindringt, stark reduzieren wird. Nach Fertigstellung des ersten Segments können die Astronauten ihr Raumschiff verlassen. Die Segmente bestehen größtenteils aus Metallen, die aus dem Regolith gewonnen wurden, und sind mit einer weiteren dicken Schicht Regolith bedeckt. Aufgrund der Anordnung und der schieren Menge des Materials wird der Einschlag des Meteors abgeschwächt.

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

Die Astronauten arbeiten in Schichten, so dass nicht alle ihre Schlafzeiten gleich sind. Der Tag ist in drei Schichten eingeteilt: Morgen, Nachmittag, Abend. Morgens und abends arbeitet jeweils ein Astronaut, nachmittags sind es zwei. Nach dem Aufwachen müssen sich die Astronauten dehnen, anziehen und ihre Mahlzeit einnehmen. Nach dem Dehnen schauen die Astronauten auf die Kontrolltafel in ihrem Hauptraum. Auf diesem Bildschirm werden Aufgaben von hoher bis niedriger Priorität angezeigt. Am Ende ihrer Schicht müssen diese Aufgaben erledigt werden. Nachdem sie alle Aufgaben erledigt haben, ist ihre Schicht zu Ende (die Dauer kann variieren, beträgt aber mindestens 9 Stunden). Je nach Uhrzeit der Schicht haben sie die Wahl zwischen Schlaf, Entspannung oder ihrer täglichen Pflichtübung. Zur Entspannung gehören das Lesen von (elektronischen) Büchern, das Ansehen eines Films, das Spielen von Spielen usw. Um ihren (individuellen) zirkadianen Rhythmus aufrechtzuerhalten, werden sie je nach ihrer Schicht künstlichem Licht ausgesetzt. Um zu verhindern, dass die Astronauten verrückt werden, wird ihnen ein persönliches Ziel gesetzt. Außerdem können sie ihre Verwandten und ihre Lieben anrufen.

Die Astronauten können eine Vielzahl von Dingen untersuchen, z. B. den Einfluss der Mikrogravitation, die Zusammensetzung des Mondbodens usw.

 

Langfristig könnten sich die Ziele ändern, z. B. könnte die Mondbasis zu einem interstellaren Flughafen werden, von dem aus weitere Ziele angeflogen werden können (da beim Abflug vom Mond weniger Treibstoff benötigt wird). Dies wird große Auswirkungen auf die Aufgaben haben, die die Astronauten zu erledigen haben.



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