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Unser Projekt entstand im Zuge der Zusammenarbeit von fünf einfallsreichen und tatkräftigen Freunden: Magdalena, Szymon, Jakub, Albert und Krzysztof. Wir interessieren uns schon seit langem für die Astronomie und waren daher begeistert von der Möglichkeit, unsere eigene Mondbasis zu entwerfen. Diese Aufgabe erforderte drei Monate harter und fruchtbarer Arbeit. Wir wollten, dass unser Projekt so genau wie möglich und potenziell nützlich für die Raumfahrtbehörde ist, deshalb nahmen wir die Hilfe von Experten in Anspruch - unseres Mentors, eines Astrophysikers der Polnischen Akademie der Wissenschaften, und seines auf Tunnelbau spezialisierten Kollegen. Wir entschieden uns für den Bau eines Split-Level-Komplexes am Rande des Shackleton-Kraters in der Nähe des Mondsüdpols. Unser Projekt zeichnet sich durch Minimalismus und Zweckmäßigkeit aus, legt aber gleichzeitig Wert auf den Komfort der Astronauten, sowohl physisch als auch mental. In weiteren Teilen dieses Berichts möchten wir viele Fragen klären und unsere Entscheidungen darlegen.

Unter Berücksichtigung vieler Faktoren entschieden wir uns für den Shackleton-Krater als Standort. Wir haben uns für den Bau eines zweistöckigen Komplexes am Außenhang des Kraterrandes entschieden. Unsere Entscheidung ist voll und ganz gerechtfertigt und bietet eine Reihe von Vorteilen. Erstens wird der Rand des Shackleton-Kraters fast ständig von der Sonne beschienen, was für die Entwicklung von Fotovoltaik-Kraftwerken, die eine großartige Energiequelle darstellen würden, sehr vorteilhaft ist. Außerdem ist die Temperatur auf den Gipfeln im Vergleich zu anderen Orten auf dem Mond mild. Zweitens befindet sich der Krater am Südpol des Mondes, der wahrscheinlich über Mondwasserlöcher verfügt. Auch der Krater selbst steht im Verdacht, Spuren von Wasser am Boden zu enthalten. Das würde die Beschaffung dieses dringend benötigten Stoffes erheblich erleichtern. Drittens wäre die Basis aufgrund der unterirdischen Bauweise und der Bedeckung mit Mondboden weniger Gefahren wie Meteoriten oder Weltraumstrahlung ausgesetzt.

Wir werden den Tunnel in der Felge nach der Neuen Österreichischen Methode bauen. Sie ist sehr effektiv, ohne zu viel Material und Zeit zu verbrauchen. Ein weiterer Vorteil ist die optimale Ausnutzung der geologischen Festigkeit des umgebenden Gesteins und die Stabilisierung des Tunnels. Die Bauphasen umfassen das Einbringen von Sprengstoff in vorbereitete Schlitze, die Sprengung des Gesteins, die Beseitigung des Schutts und die Verstärkung des Tunnels. Es ist wichtig, die Ausrüstung vor dem Mondstaub zu schützen, der bei der Sprengung von Gestein aufgewirbelt wird. Außerdem werden wir Mondregolith für den 3D-Druck verwenden. Auf diese Weise werden wir in der Lage sein, die notwendigen Elemente der Basis auf dem Mond herzustellen. Die Energie von Sonnenkollektoren wäre eine geeignete Energiequelle für diese Arbeit. Der letzte Teil der Arbeit besteht darin, alle wichtigen Installationen und Geräte in die zweistöckige Basis einzubauen. Wir könnten Raketenschalen als strukturelles Fundament im Inneren des Tunnels verwenden.

Das Wasser würde mit Hilfe von zwei speziellen NASA-Robotern, den RASSORs, vom Boden des Kraters abgebaut werden. Diese von Astronauten gesteuerten RC-Bagger würden Regolith sammeln, das Wasserkristalle enthält. Dann würde es zur Basis transportiert und einer thermischen Verarbeitung unterzogen, die im RESOLVE-Projekt der NASA beschrieben ist. Anschließend würde ein Teil des Wassers für den Verbrauch mineralisiert werden. Anschließend würde es in luftdichten und dunklen Behältern bei einer Temperatur von 2°C-12°C gesammelt, um Verderb zu vermeiden. Mit diesem Verfahren könnte bei maximaler Umwandlungseffizienz und einer Wasserkonzentration von 3% im Regolith der monatliche Bedarf der Menschen in etwa 7,65 Stunden für 15 Tage gedeckt werden.

Unser Projekt umfasst den Bau eines lunaren Gewächshauses mit dem Ziel der Selbstversorgung. Laut dem Projekt des Forschungsteams der Universität Arizona unter der Leitung von Prof. Giacomelli würde es 50% der Kalorien für die gesamte Besatzung erzeugen. Die Idee besteht darin, Pflanzen in einem durch einen Plastikschirm abgetrennten Raum anzubauen. Das System enthält Natriumdampflampen und Umschläge für die Samen, so dass keine Erde für die Aufzucht der Pflanzen verwendet werden muss. Der Rest der benötigten Nahrung würde durch in vitro gezüchtetes Fleisch in unserem Labor bereitgestellt. Dies würde den Astronauten eine ausgewogene Ernährung auf dem Mond ermöglichen.

Für die Energieversorgung der Basis werden wir eine Solarfarm am Kraterrand und Regolith nutzen. Durch die Verarbeitung des Regoliths können wir die Wärmeenergie darin speichern, die dann mit minimalem Verlust durch ein beheiztes Rohr mit einer leitfähigen Flüssigkeit an einen Stirlingmotor weitergeleitet wird. Mit diesem System und den Fotovoltaikpaneelen können wir jeden Tag 122 kW Energie erzeugen.

Zur Luftversorgung werden wir die Metalyse einsetzen. Dabei wird Regolith mit Kalziumchlorid (CaCl2) versetzt, auf 950 °C erhitzt und mit Strom versorgt. So erhalten wir Metalllegierungen und Sauerstoff. Für die Reinigung des Sauerstoffs werden wir Filter verwenden, die wir von der Erde transportieren müssen. Aus vier Tonnen Mondgestein können wir 1,4 Tonnen Sauerstoff gewinnen. Die Forscher berechnen, dass vier Reaktoren eine Tonne Sauerstoff pro Jahr erzeugen könnten, was etwa 83 Kilogramm reinen Sauerstoff pro Monat ergibt. Eine RASSOR-Einheit muss zusätzlich 3 Stunden pro Monat in Betrieb sein.

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Die Umweltbedingungen an dem von uns gewählten Standort sind im Vergleich zu anderen Teilen des Mondes recht gut, aber immer noch sehr ungünstig für den Menschen. Die Hauptprobleme sind: niedrige Temperatur, Weltraumstrahlung und die Möglichkeit, von einem Meteoriten getroffen zu werden. Der größte Teil unserer Basis befindet sich am Außenhang des Kraters, der mit einer dicken Schicht aus Mondregolith bedeckt ist. Sie bietet einen guten Schutz gegen Meteoriten und Strahlung. Dank des Widerstands des Mondgesteins gegen Wärmeleitung ist es auch eine hervorragende Wärmeisolierung. Der Teil der Basis, der sich außerhalb des Abhangs befindet, ist ebenso gut geschützt - Wände aus Aluminium, Stahl und MLI.

Die Menschen sind durch Millionen von Jahren der Evolution auf einen 24-Stunden-Tageszyklus konditioniert worden. In der Basis auf dem Mond ist die Situation ganz anders. Da die Sonne immer aufgeht, müssen sich die Astronauten an diese Bedingungen anpassen und einen Plan aufstellen, der Zeit für Schlaf, Forschung, Training und einige Mahlzeiten vorsieht. Die Besatzung wird jeden Morgen nach acht Stunden Schlaf von einem Wecker geweckt. Anschließend duschen sie im Badezimmer. Dann ziehen sich die Astronauten an und treffen sich im Speisesaal, um zu frühstücken. Es besteht aus Essen, das in Plastiktüten serviert wird, Gemüse und Getränken, die vorsichtig mit einem Strohhalm getrunken werden. Dann, genau eineinhalb Stunden nach dem Weckruf, machen sich die Astronauten an die ihnen zugewiesenen Aufgaben des Tages. Jeder Astronaut hat seine eigene Aufgabe, z. B. die Beobachtung von Objekten am Himmel, die Durchführung von Experimenten, um herauszufinden, wie der menschliche Körper auf dem anderen Planeten funktioniert, oder der Abbau von Rohstoffen wie Mondregolith mit gefrorenem Wasser. Es ist auch eine gute Zeit, um die Geologie des Mondgesteins zu erforschen. Für diese Aktivitäten gibt es spezielle Räume. Danach ist eine Stunde für das Mittagessen und die Entspannung vorgesehen. Eine weitere tägliche Routine ist die körperliche Betätigung: Zwei Stunden Bewegung pro Tag helfen, die Muskeln zu trainieren. Die Astronauten müssen auch Zeit für Arbeiten einplanen, die nicht geplant werden können, wie z.B. das Reparieren von defekten Geräten und die Erhaltung der außerhalb der Basis verwendeten Ausrüstung. Die Kommunikation in Notfällen innerhalb der Station wird dank des speziellen Lautsprechersystems, das rund um die Basis installiert ist, sehr gut funktionieren. Ihre Hauptaufgabe besteht darin, natürliche Geräusche zu reproduzieren, die wir auf der Erde hören können. Dadurch können die Astronauten ihre geistige Gesundheit bewahren. Es wird auch ein spezieller Server eingerichtet werden. Er wird den Menschen in der Basis die Möglichkeit geben, sich über Satellitenkommunikation mit der Erde zu verbinden und an Vorträgen oder Konferenzen teilzunehmen. Die Astronauten haben in der Regel zwei Stunden pro Tag Zeit, um der Führung auf der Erde Bericht zu erstatten, mit ihren Verwandten in Kontakt zu treten oder an einem Gespräch über dieses System teilzunehmen. Wenn sich der Tag dem Ende zuneigt, also ein Dutzend Stunden nach dem Aufwachen, nimmt die Besatzung ihr letztes Abendessen zu sich. Bevor sie wieder ins Bett gehen, haben die Astronauten eine Stunde Freizeit. Sie können einige E-Mails und Nachrichten an ihre Familien schicken, Filme ansehen oder einfach nur Zeit mit Spielen verbringen.