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: Procyon

Escola Secundária Domingos Sequeira  Leiria    Portugal 17 bis 18 Jahre alt

Externer Viewer für 3d-Projekt

Beschreibung des Projekts

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Beschreiben Sie Ihr Moon Camp-Projekt.

Unser Projekt besteht aus einem Hauptmodul im Untergrund, in dem die Astronauten leben und ihre Aufgaben erfüllen werden. Dieses Modul hat 2 Etagen, auf der unteren befinden sich 7 Bereiche: ein Schlafzimmer, ein Kochbereich, ein Freizeitbereich, ein Badezimmer, ein Ausgang und ein Hauptraum mit allen Steuerungen. Auf der ersten Etage gibt es einen Bereich für den Anbau von Pflanzen, Algen, Pilzen und wirbellosen Tieren (Käfer und Regenwürmer). Alle Sektoren haben eine sechseckige Form. Der Raum mit den Steuerungen befindet sich in der Mitte des Moduls, so dass jeder in jedem Sektor Zugang hat.
Außerdem wird es drei Systeme geben: ein elektrisches (mit einem Kernreaktor und einem Photovoltaiksystem - durch auf der Oberfläche angebrachte Paneele), ein Wassergenerator und ein Recyclingsystem (das das bereits verwendete Wasser reinigt).

Wo wollen Sie Ihr Moon Camp errichten?

Wir wollen unser Mondlager in einem Krater am Südpol errichten, weil wir dort teilweise vor den Sonnenwinden, der galaktischen kosmischen Strahlung und möglichen Meteoriten geschützt sind. Es muss im Süden sein, weil es dort vereistes Wasser gibt, das in flüssiges Wasser umgewandelt werden kann, und weil es aufgrund der Tiefe des Kraters einfacher sein wird, die tiefsten Bereiche der Kruste zu erreichen, was die Ausbeutung von Eis und hydratisierten Mineralien ermöglicht.
Außerdem ist das Licht in diesem Bereich in den Kisten tagsüber nicht direkt, so dass die Temperaturen nicht so hoch sind, dass sie die Funktion der Solarpaneele und anderer elektrischer Geräte gefährden. Obwohl es nur indirektes Licht gibt, ist dieses für alle Aufgaben des Astronauten unerlässlich.

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

Unser Mondcamp wird in mehreren Phasen aufgebaut. Wenn die Astronauten ankommen, werden sie das Überlebensmodul des Mondes aufstellen (das ist ein Teil des Raumschiffs, mit dem sie zum Mond geflogen sind).
Zweitens werden sie die erste Etage mit einzelnen und geschützten Modulen bauen. Die Wände werden aus Mondbodengestein gebaut und mit einem Zement aus Mondregolith und Wasser "verklebt". Diese Wände werden sowohl innen als auch außen mit einer Gummi-Acrylfarbe beschichtet, um sie wasserdicht zu machen. Die Möbel und die Ausrüstung jedes Moduls werden mit 3D-Druckern gebaut, die vor dem Start auf der Erde programmiert werden.

Wasser
Lebensmittel
Elektrizität
Luft

Wasser ist die Grundlage des Lebens, daher muss seine Nutzung ständig überwacht werden. Auf diese Weise wird Wasser bereitgestellt, indem das in den Felsen eingelagerte Restwasser entfernt wird; indem Wasser aus hydratisierten Mineralien, Regolith und Eis entfernt wird; indem gereinigtes Wasser wiedergewonnen und aufbereitet wird; indem verschmutztes Wasser durch biologische Prozesse in trinkbares Wasser umgewandelt wird. Für die Wasserversorgung wird eine Wasseraufbereitungsanlage installiert und Eis aus den Polarregionen verwendet. Dieses Eis wird mit einem speziellen Bohrer gewonnen, der bis zu 2 Meter unter die Mondoberfläche vordringen soll.

Zu Beginn werden die Astronauten mit den von der Erde mitgebrachten Lebensmitteln überleben müssen. Diese Ressourcen werden nach und nach durch Pflanzen, Algen, Pilze und wirbellose Tiere ersetzt, die in einem System der Nahrungsmittelproduktion gezüchtet werden, sowie durch "Fleisch", das durch zelluläre Produktion in Bioreaktoren hergestellt wird. Die Selbstversorgung soll innerhalb eines Jahres erreicht werden. Die Nahrungsmittelproduktion wird in vertikal gestapelten Boxen erfolgen. Die Pflanzen werden sich in Verbindungstunneln befinden.
Es wird erwartet, dass ein Astronaut täglich 3200 kcal verbraucht. Der Nahrungsmittelbedarf beträgt etwa 635 kg pro Jahr und Person, also 3175 kg pro Jahr (bei 5 Astronauten).

Die wichtigsten Energiequellen sind die Sonnenenergie, die mit Hilfe von Sonnenkollektoren gewonnen wird, und die Kernenergie, die von Mikro-Kernreaktoren bereitgestellt wird. Eine weitere zu berücksichtigende Energiequelle ist die thermische Energie. Da es auf dem Mond keinen Wind gibt, kann die Wärme im Regolith des Mondes gespeichert werden, die ähnlich wie bei einem Wärmepumpensystem genutzt werden soll. Die thermische Nutzung wird durch eine Reihe von Linsen und speziellen Spiegeln optimiert, mit deren Hilfe die Temperatur im Inneren und die Erwärmung des Wassers gesteuert werden kann.

Das meiste Wasser wird durch die Elektrolyse von Wasser gewonnen. Eine andere Möglichkeit, Luft zu erhalten, ist die Verwendung von Pflanzen und Algen zur Erzeugung von Sauerstoff und die Verwendung eines Luftaufbereitungssystems, das das überschüssige Wasser von der Luft und den Schadstoffen trennt. Außerdem wird Kohlendioxid, das bei der Zellatmung entsteht, zur Herstellung von Wasser verwendet, wobei der Wasserstoff aus der Hydrolyse des Wassers genutzt wird (ein Verfahren, das sich noch in der Entwicklung befindet).

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.

Wir werden ein unterirdisches Überlebensmodul installieren, in das das Transportschiff passen wird. Das Loch wird nach der Perforation der Mondoberfläche entstehen. Zum Schutz vor Meteoriten, Sonnenwinden und gefährlicher Strahlung werden wir Regolith auf der Oberseite der Strukturen verwenden. Dieser Bereich muss der sicherste sein. Er wird mit Aluminium und anderen Isolierschichten bedeckt sein und über Lebensmittelvorräte für mehr als 6 Monate verfügen (notwendige Zeit für eine Rettung).
Die Astronauten werden auch Westen haben, um draußen zu laufen, mit Mikroschichten aus Materialien wie Nylon, Neopren, Gummi, Mylar aluminisiert, Dacron, Kapton, Teflon, die vor der Hitze schützen, den Druck regulieren und vor Bränden und kosmischen Partikeln schützen.

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

Die Auswahl der Astronauten muss streng sein, um sicherzustellen, dass die Auserwählten körperlich und geistig fit sind. Ein Tag auf dem Mond ist anstrengend, auch wenn die meisten Menschen das nicht glauben. Im Team müssen Kameradschaft, Geduld, Vertrauen und Uneigennützigkeit herrschen. Es gibt viele verschiedene Aufgaben in den unterschiedlichen Bereichen zu erledigen. So muss es Leute geben, die sich auf die meisten von ihnen spezialisiert haben, damit keine weniger bearbeitet wird. Trotzdem ist es notwendig, dass alle ein gewisses Wissen über andere Bereiche haben, für den Fall eines Notfalls. Daher haben alle Astronauten einen strikten Zeitplan, der Schlaf- und Essenszeiten ähnlich denen auf der Erde vorsieht, d. h. etwa 8 Stunden Schlaf und 4 bis 5 Mahlzeiten pro Tag (jeweils 10-30 Minuten), sowie die Körperpflege. Für den Rest des Tages sind die Aktivitäten nicht festgelegt. Der größte Teil der Zeit wird für Untersuchungen verwendet. Wir schlagen vor, zunächst 5 Astronauten zu entsenden (mindestens), da wir 4 Aufgaben als lebenswichtig erachten und einer von ihnen der Leiter sein sollte (es muss eine Hierarchie geben). Im Hauptkontrollraum werden sie in der Lage sein, Gespräche mit den Menschen auf der Erde zu führen, es wird eine allgemeine Kontrolle der Wohnung geben (Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Gaskonzentration, Strahlung und Partikel, die in die Mondstation eindringen), eine Kontrolle des elektrischen Systems und eine Kontrolle der Module, die mit Nahrung und Nachhaltigkeit zu tun haben (Wasserrecycling und Energieerzeugung auf die nachhaltigste Weise). Die Astronauten werden auch eine 3-stündige Erholungszeit haben. Die Spaziergänge außerhalb der Station sind anstrengend, daher ist es notwendig, mindestens 2 Stunden pro Tag Sport zu treiben (im Freizeitmodul, wo es zwei Laufbänder und ein Krafttrainingsgerät geben wird). In der letzten Stunde können sie Spiele spielen, die die Konzentration und das Denkvermögen fördern, wie z. B. Schach, und sich mit Menschen auf der Erde unterhalten (Familie, Schulen und Universitäten). Es ist notwendig, dass dieser Zeitplan eingehalten wird und dass sie Schichten bilden, damit das Kontrollzentrum nicht länger als eine Stunde allein gelassen wird.



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