Städt. Anno-Gymnasium Siegburg Siegburg-NRW Germany 15 years old, 16 years old 3 / German Mars
Für unserer MoonCamp Projekt haben wir uns für den Mars entschieden. Das hat einige Gründe, auch wenn es viele Herausforderungen mit sich bringt. Zuerst hatten wir an den Mond gedacht, da dort schon mal Menschen waren und er nicht weit von der Erde entfernt ist. Allerdings wollten wir weiter hinaus, wo der Mensch noch nicht war und schließlich haben wir uns umentschieden und uns über den Mars informiert. Dieser ist der nächste Planet im Umfeld der Erde, die Temperatur ist mit -153°C bis 20°C akzeptabel und ein Tag dauert nicht viel länger als auf der Erde. Zudem war auf dem Mars zuvor noch kein Mensch, was natürlich eine Herausforderung ist, welcher wir uns aber stellen wollen.
Für den Start der Marsmission brauchen wir einen Weg dorthin. Dafür gibt es eine Rakete, die ausschließlich für den Transport von Material zuständig ist, und eine zweite für das Personal und restliche Gegenstände. Die erste Transportrakete bringt die Basis zum Mars. Natürlich nicht in einem Stück, sondern auseinander gebaut. Für den Zusammenbau kommen einige kleine Roboter mit, welche selbstständig die Basis zusammenbauen, damit die Grundbasis steht, wenn die Menschen ankommen.
Wenn die Marsbasis steht, soll sie eine kompakte, effiziente Form haben. Deshalb haben wir versucht, auf möglichst kleiner Fläche möglichst viele Räume unterzubringen. In der gesamten Basis gibt es unter dem Boden 50cm Platz für Systeme, Kabel und Rohre. Die Hauptmaterialien sind Edelstahl und Kupfer und die Basis hat keine Fenster, da sie von gefrorenem CO² und Schutt beziehungsweise Kies bedeckt wird. Dies hat den einfachen Grund, das die Strahlung auf dem Mars 50-mal höher ist als auf der Erde, was ein hohes Krebsrisiko mit sich bringt, und Trockeneis und eine Schicht Schutt hält diese Strahlung größtenteils ab. Auch die runde und glatte Form hat einen Grund. Wegen der nicht wirklich vorhandenen Atmosphäre auf dem Mars müssen wir eine künstliche Atmosphäre aus Sauerstoff und Stickstoff herstellen. Ecken und Kanten sind bei dem Druck Schwachstellen, weshalb wir glatte und gewölbte Außenwände verbauen müssen.
Um all diese Räume nutzen zu können, ist natürlich Energie notwendig. Unsere erste Idee war es, die Sonne als Energiequelle zu nutzen, da diese Art nachhaltig ist, und auf dem Mars kaum Energiequellen existieren. Durch die größere Distanz zur Sonne und die undichtere Atmosphäre ist die Sonnenenergie nur 40% so effektiv wie auf der Erde. Und dieses schwache Sonnenlicht wird zudem noch tagelang von großen Sandstürmen verdeckt. Also brauchen wir eine andere Energiequelle. Dabei haben wir uns für Atomenergie entschieden. Der nukleare Brennstoff muss dann von der Erde in bestimmten Intervallen geliefert werden.
Unsere Marsbasis ist nicht besonders groß und vielleicht nicht die schönste, aber darum geht es unserer Meinung auch nicht. Wir haben uns auf eine effiziente Form konzentriert. Da der Druckunterschied zwischen Marsatmosphäre und künstlicher Atmosphäre so hoch ist, müssen die Wände gewölbt sein, da Ecken und Kanten große Schwachstellen sind. Ein weiterer Grund für die kleine Form ist der Transport. Es wird ohnehin schon schwierig, eine Basis hoch auf den Mars zu bekommen.
English translation
For our MoonCamp project we chose Mars. There are a few reasons for this, even if it brings with it many challenges. At first we thought about the moon because people have already been there and it is not far from Earth. However, we wanted to go further, where humans had not yet been, and finally we changed our minds and found out more about Mars. This is the closest planet to Earth, the temperature is acceptable at -153°C to 20°C and a day doesn’t last much longer than on Earth. In addition, no one has ever been on Mars before, which is of course a challenge, but one we want to take on.
To start the Mars mission, we need a way there. There is one rocket that is solely responsible for transporting material, and a second one for personnel and other items. The first transport rocket takes the base to Mars. Of course not in one piece, but disassembled. For the assembly, some small robots are included, which independently assemble the base so that the basic base is in place when the people arrive.
When the Mars base is in place, it will have a compact, efficient shape. That’s why we tried to accommodate as many rooms as possible in as small an area as possible. Throughout the base there is 50cm of space under the floor for systems, cables and pipes. The main materials are stainless steel and copper and the base has no windows as it is covered by frozen CO² and rubble or gravel. This is for the simple reason that radiation on Mars is 50 times higher than on Earth, which carries a high risk of cancer, and dry ice and a layer of rubble blocks most of this radiation. There is also a reason for the round and smooth shape. Because the atmosphere on Mars doesn’t really exist, we have to create an artificial atmosphere out of oxygen and nitrogen. Corners and edges are weak points when printing, which is why we have to install smooth and curved outer walls.
In order to use all these spaces, energy is of course necessary. Our first idea was to use the sun as an energy source, since this type is sustainable and there are hardly any energy sources on Mars. Due to the greater distance from the sun and the less dense atmosphere, solar energy is only 40% as effective as on Earth. And this weak sunlight is also obscured for days by large sandstorms. So we need another energy source. We decided on nuclear energy. The nuclear fuel must then be delivered from Earth at certain intervals.
Our Mars base isn’t particularly big and maybe it’s not the most beautiful, but that’s not the point in our opinion. We focused on an efficient form. Because the pressure difference between the Martian atmosphere and the artificial atmosphere is so high, the walls must be curved, as corners and edges are major weak points. Another reason for the small shape is transport. It’s already going to be difficult to get a base up on Mars.
