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: Hestia

"Nationale Hochschule für Informatik "Tudor Vianu  Bukarest    Rumänien 15 bis 16 Jahre alt

Externer Viewer für 3d-Projekt

Beschreibung des Projekts

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Beschreiben Sie Ihr Moon Camp-Projekt.

Der Mensch ist und war schon immer ein Entdecker. Unser Ziel ist es, ein Forschungscamp auf dem Mond zu errichten, um unser Wissen über seine Eigenschaften und Möglichkeiten zur Weiterentwicklung zu erweitern. In der ersten Phase wird unsere Unterkunft 4-5 Astronauten beherbergen. Wir werden 4 Module bauen, die sowohl unterirdisch als auch an der Oberfläche errichtet werden und jeweils über einen Schleuseneingang verfügen und durch Tunnel miteinander verbunden sind. Das Kontrollzentrum wird alle lebenserhaltenden Systeme koordinieren. Das Wohnmodul wird die Schlafräume, den Fitnessraum und den Aufenthaltsbereich beherbergen. Im Forschungsbereich werden sie Experimente durchführen. In der Boden- und Wasseraufbereitungsstation werden Stoffe aus dem Regolith gewonnen und das Wassereis gereinigt. In einem separaten Modul werden wir Kernenergie erzeugen. In der Mitte wird es ein Gewächshaus geben, in dem wir unsere Pflanzen anbauen werden. Die gesamte Basis wird mit einem Dach aus Solarzellen bedeckt sein, das auch als Schutzschild dient.

Wo wollen Sie Ihr Moon Camp errichten?

Wir planen, unser Mondlager in der Nähe der Mondpole zu errichten. Nach einer Analyse aller möglichen Standorte für unsere Basis - Lavatunnel, Pole, Äquatorialregionen, Krater - sind wir zu dem Schluss gekommen, dass die Polarregionen die günstigste Option sind. Es gibt Hinweise darauf, dass in den schattigen Gebieten in der Nähe der Pole viel Wassereis in der Nähe der Mondoberfläche eingeschlossen ist. Dies wäre nicht nur eine brauchbare Wasserquelle, sondern auch eine sehr wichtige Forschungsmöglichkeit. Darüber hinaus gibt es an den Polen fast ständig Sonnenlicht, das mit Hilfe unserer Sonnenkollektoren in Energie umgewandelt und für den Anbau von Nutzpflanzen genutzt werden kann. Während die Oberflächentemperatur des Mondes zwischen 123℃ und -233℃ schwankt, schwankt sie an den Polen nur zwischen 0℃ und -50℃. Diese geringere Amplitude führt zu einer praktikableren Möglichkeit, den Ort bewohnbar zu halten.

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

Das Mondlager wird aus vier Modulen bestehen, die durch Tunnel miteinander verbunden sind, und ein Gewächshaus in der Mitte haben. Die Anlage wird sowohl unterirdisch als auch an der Oberfläche errichtet, also werden wir zunächst mit einem Bagger den Boden ausheben. Dort können wir die unterirdischen Mauern errichten, indem wir die bereits gewonnene Monderde im 3D-Druckverfahren herstellen. Da der Transport von Materialien von der Erde kostspielig und ineffektiv ist, können wir nur kleine Mengen an leichten Materialien transportieren. Wir werden Aluminiumlegierungen verwenden, um die Festigkeit der Struktur zu erhöhen. Das Dach des Gewächshauses wird aus gehärtetem Glas bestehen, um das Sonnenlicht für die Landwirtschaft zu nutzen, aber auch um es abzuschirmen. Die gesamte Konstruktion wird ein "Dach" aus Sonnenkollektoren haben. Da wir jedoch Schutz vor den rauen Bedingungen des Mondes benötigen, werden wir mehrere Schichten aus Polyethylen und Kohlenstoff-Kevlar vakuumieren, so dass ein 50 cm dicker Schild entsteht.

Wasser
Lebensmittel
Elektrizität
Luft

Die Versorgung mit Wasser ist einer der wichtigsten Aspekte unseres Mondlagers, da es für das Leben der Menschen unverzichtbar ist. In der Anfangsphase werden wir natürlich Wasser von der Erde mitbringen. Wir werden ähnliche Recyclingsysteme wie auf der ISS verwenden, um sicherzustellen, dass wir so wenig Wasser wie möglich verlieren. Wegen der Nähe zu den Polen werden wir die Eisvorkommen auf dem Mond mit beheizten Bohrern abbauen. Das gesammelte Eis wird geschmolzen, gefiltert und chemisch aufbereitet, um es in trinkbares und nutzbares Wasser für verschiedene Aktivitäten (Waschen, Landwirtschaft, Duschen) umzuwandeln.

Pflanzen können im Weltraum nur in einer kontrollierten Umgebung und mit bestimmten Techniken erfolgreich wachsen. Die effizienteste Technik ist die Hydroponik. Im Vergleich zum konventionellen Anbau ist die Produktion 4x höher. Wir haben unsere eigenen Forschungen durchgeführt und sind zu ähnlichen Ergebnissen gekommen. Das Modul wird aus verschmolzenen Mini-Hydro-Umgebungen bestehen, die für die Astronauten leichter zugänglich sind. Wenn also ein Problem auftritt, kann es schnell gefunden und gelöst werden. Rotes Licht, das künstlich durch LED-Leuchten erzeugt wird, fördert das Pflanzenwachstum, aber natürliches Licht ist immer die beste Wahl. Unser Design spart Energie, die für viele andere Aufgaben benötigt wird, indem es natürliches Licht in das Gewächshaus lässt.

Unsere Hauptstromquelle wird die Solarenergie sein. Die fast permanente Sonneneinstrahlung an den Polen macht die Solarzellen effizient und deckt den größten Teil des Stromverbrauchs. Das Dach des Lagers wird mit Solarzellen bedeckt sein, um die Fläche zu maximieren und die Kosten zu senken. Der Reichtum an He-3 auf der Mondoberfläche macht die Kernenergie zu einer guten Quelle für zusätzliche Energie. Wir planen, He-3 mit Hilfe von Robotern aus dem Mondboden zu gewinnen. Ein Fusionsreaktor könnte eine relativ saubere und sichere Energiequelle sein, ohne gefährliche Abfälle oder Radioaktivität zu produzieren, wie es bei der derzeitigen Spaltung der Fall ist.

Die Versorgung mit Sauerstoff und die Konstanthaltung der Luftzusammensetzung im Inneren der Basis ist eine wichtige Voraussetzung. Der von den Pflanzen durch Photosynthese produzierte Sauerstoff wird in Schläuchen zu allen Modulen des Lagers transportiert und dann über die Klimaanlage wieder abgegeben. Das bei der Atmung ausgeatmete Kohlendioxid wird gesammelt und in das Gewächshaus geleitet, um es für die Photosynthese zu nutzen. Die Sauerstoffproduktionsrate kann durch die Ernte von Algen wie Spirulina gesteigert werden, die nur 8 m2 benötigen, um die tägliche Sauerstoffzufuhr für eine Person zu gewährleisten, und gleichzeitig eine hervorragende Nahrungsquelle darstellen.

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 es auf dem Mond keine Atmosphäre gibt, ist unser Lager verschiedenen Gefahren ausgesetzt. Die drei wichtigsten Probleme, mit denen wir konfrontiert sind und die wir berücksichtigen müssen, sind: unterschiedliche Temperaturen, gefährliche Sonnenstrahlung und Meteoritenschauer. Indem wir unsere Basis an den Mondpolen platzieren, minimieren wir den Unterschied zwischen den extremen Temperaturen, und da sich der größte Teil des Lagers unter der Erde befindet, wird die Temperatur konstant gehalten. Der unterirdische Teil der Einrichtung ist auch sicher vor Strahlung und Meteoritenschauer, so dass sich alle wichtigen Systeme unter der Mondoberfläche befinden und die Astronauten im Notfall unter der Erde bleiben und einer normalen Tätigkeit nachgehen können. Das Dach der Solarpaneele wird ebenfalls mit einer Abschirmung aus mehreren Schichten Polyethylen und Kohlenstoff-Kevlar versehen. Diese Schichten werden zusammengesaugt, so dass ein 50 cm dickes Schild Schutz vor Sonnenstrahlung und Meteoriten bietet.

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

"Das ist ein kleiner Schritt für den Menschen, ein großer Sprung für die Menschheit", so lautet der berühmte Satz von Neil Armstrong, dem ersten Menschen, der den Mond betrat. Stellen Sie sich also vor, wie ein Mensch, der auf dem Mond lebt, die Menschheit beeinflussen würde. Es versteht sich von selbst, dass dies der nächste wichtige Schritt für die Erforschung des Weltraums sein wird.

Morgens, nach Abschluss der grundlegenden Hygiene, nehmen die Astronauten ihre erste Mahlzeit des Tages ein, die hauptsächlich aus Nahrungsmitteln mit hohem Energiewert besteht, die sie für den ganzen Tag mit Energie versorgen können. Die nächste Aktivität wird die Gartenarbeit sein, da die Landwirtschaft die einzige Nahrungsquelle für die Kolonie sein wird. Sie werden nicht viel körperliche Arbeit verrichten müssen, da das "Landwirtschaftsmodul" aus automatisierten hydroponischen Umgebungen besteht.

Die Astronauten-Crew wird nicht in Teams aufgeteilt, da Untersuchungen gezeigt haben, dass die Aufteilung einer kleinen Gruppe wie der unseren die sozialen Beziehungen, die für ein gutes Zusammenleben notwendig sind, beeinträchtigt.

Die nächste Aktivität, die auf dem Programm unserer Astronauten steht, ist die mehrstündige Untersuchung bereits gesammelter Proben im 'Forschungsmodul'. Dann ist es Zeit für das Mittagessen und ein körperliches Training. Da die Schwerkraft auf dem Mond viel geringer ist als auf der Erde, verkümmern die Muskeln schneller, so dass ein angemessenes Maß an täglicher Bewegung unerlässlich ist.

Nach einer einstündigen Ruhepause werden die Astronauten zum nächsten Teil ihres Tages übergehen: Die Erforschung des Mondes. In ihren Raumanzügen starten unsere Astronauten ihre tägliche Reise durch die Krater des Mondes, um Proben für die zukünftige Forschung zu sammeln und die besten Stellen für die Erweiterung der neuen Kolonie zu finden. Nach ihrer Rückkehr zur Basis werden die Proben in der Forschungseinrichtung gelagert und warten darauf, am nächsten Tag verarbeitet zu werden. Nach einem langen Tag voller Aktivitäten ruhen sich unsere Astronauten aus, nehmen die letzte Mahlzeit des Tages ein und haben Zeit für die von ihnen gewünschten Aktivitäten.

Jetzt ist es an der Zeit, dass sowohl die Astronauten als auch die Besatzung zu Hause etwas Schlaf bekommen, denn schließlich machen sie kleine Schritte, damit die Menschheit einen großen Sprung machen kann.



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