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Prosjektgalleri Moon Camp Pioneers 2022 - 2023

 

I Moon Camp Pioneers skal lagene 3D-designe en komplett måneleir ved hjelp av programvare etter eget valg. De må også forklare hvordan de vil bruke lokale ressurser, beskytte astronautene mot farene i verdensrommet og beskrive bo- og arbeidsfasilitetene i måneleiren.

Ad Astra

Leonardo-da-Vinci-Campus Nauen  Nauen-Brandenburg    Tyskland 15   4 / 4 Tysk
Programvare for 3D-design: Fusion 360



1.1 - Prosjektbeskrivelse

Unser Mond-Camp, "Ad Astra", wird aus sechs Kuppeln bestehen, welche alle durch Gänge miteinander verbunden sein werden. Dazu gehören zwei Schlafzimmer (für jeweils zwei Personen), ein Gewächshaus, ein Trainingsraum, mit Geräten, um den Muskelabbau der Astronauten vorzubeugen, ein Forschungszentrum, mit einem Teleskop, einem Krankenbett, falls etwas passieren sollte und anderen Forschungsgeräten, sowie auch Computern, und einen Lagerraum, zum Verstauen von Materialien und Nahrungsmitteln. De mindre kuppelrommene er alle plassert i en krets rundt den største av de mindre kuppelrommene som Gewächshaus inneholder. Diese Unterkunft wird für 4 Astronauten ausreichen, welche dort nicht nur die Ressourcen und Landschaften des Monds erforschen werden, sondern auch Helium 3. Unser Camp befindet sich am Rand des Shackleton Kraters, sodass der oberste Punkt der Kuppeln auf gleicher Höhe mit dem Mondboden befindet. Dafür müsste man wahrscheinlich eine kleine Plattform bauen, um eine Glatte Oberfläche als Untergrund für das Bauen der Mondbasis zu haben. Wir werden viele verschiedene Rover in unserem Mond-Camp benutzten. Ihre Funktion ist zum einen Wassergewinnung, Monderforschung und Hilfestellung für Astronauten im Camp und zum anderen die Erforschung des Mondes und seiner Ressourcen. Også Solarzellen sollen bei unserem Camp eingebaut werden, allerdings außerhalb der Kuppeln, um Sonnenlicht als Energiequelle verwenden zu können.

1.2 - Hvorfor ønsker dere å bygge en Moon Camp? Forklar hovedformålet med måneleiren (for eksempel vitenskapelige, kommersielle og/eller turistmessige formål).

Die Absicht, warum wir unser Moon Camp errichten wollen, ist vor allem für die Forschung. Med dette prosjektet kan man finne ut hvordan livsvilkårene på månen er, hva astronautene der har å kjempe med og under hvilke forhold det er mulig å dra til jordas hverdag på månen. Dessuten tjener leiren til å oppdage nye steder på månen og til å lære om atmosfæren og omgivelsene der. Wir wollen die Landschaft erforschen und auch die Krater, mit mehreren unterschiedlichen Rovers. Vi ønsker også å utforske månens ressurser og materialer. Wir wollen unser Moon Camp bauen, um ein Teil der Erkundung und Eroberung des Wissens über unseren Mond zu sein. Mit unserer Basis "ad Astra" werden wir diese Ziele erreichen und vieles entdecken können, da unser Camp viele Möglichkeiten für die Weiterführung der Wissenschaft bietet.

2.1 - Hvor vil du bygge måneleiren din? Begrunn valget ditt.

Wir haben uns dazu entschieden unser Mondlager am Rand des Shackleton-Kraters zu errichten. Det har en diameter på ca. 21 km og er ca. 4,2 km dypt. Der Shackleton-Krater liegt am Südpol des Mondes und ist einer der größten Einschlag Krater auf dem Mond. Han befinner seg nær det konstant skyggefulle området ved Südpol. Dieses Gebiet enthält einige der kältesten Stellen im Sonnensystem und ist ein vielversprechendes Ziel für unsere Mondmission, da es Wassereis enthalten soll, welches wir als Ressource für unsere Astronauten benutzen werden. Zudem sind die Temperaturschwankungen in diesem Gebiet kleiner als in den meisten anderen Gebieten auf dem Mond. Der Krater wird uns zudem Schutz vor extremem Wetter, wie Stürme, auf dem Mond schützen. Wie am Anfang schon erwähnt, muss für die Errichtung unserer Mondbasis, eine kleine Plattform am Rande des Kraters gebaut werden, damit wir einen gerade Untergrund haben. Dies macht es leichter sie zu bauen und zu stabilisieren.

2.2 - Hvordan planlegger dere å bygge måneleiren? Tenk over hvordan dere kan utnytte månens naturressurser, og hvilke materialer dere trenger å ta med fra jorden. Beskriv teknikkene, materialene og designvalgene deres.

For die Errichtung unserer Mondbasis werden wir Panzerglas von der Erde und Regolith vom Mond verwenden. Um mit dem Regolith bauen zu können, werden wir ihn pressen. Ved hjelp av pressen blir han til en slags byggestein, og man kan arbeide med ham. Die Kuppeln werden unten ein Fundament aus dem Regolith haben auf das eine halbe Kugel aus dem Panzerglas gesetzt wird. I midten av hver kuppel er det dessuten en stabiliseringssøyle som også er bygget av regolitt. For die Errichtung werden zunächst Roboter unter der Aufsicht von zwei Astronauten eingesetzt. Insgesamt besteht unsere Basis aus sechs Kuppeln, eine größere in der Mitte mit r =10m und h = 8m und fünf kleinere darum, in regelmäßigem Abstand zueinander, mit r = 5m und h = 4m. Diese sollen alle durch Gänge verbunden werden. In diesen Gängen soll es Schleusen geben, welche im Fall eines Defekts oder Lecks geschlossen werden können. Um den Kreis der kleineren Kuppeln kann, wenn nötig, erweitert werden indem noch ein Kreis von Kuppeln gebaut wird. Die Kuppelform ist praktisch, da sie stabil und trotzdem praktisch ist.

2.3 - Hvordan beskytter og beskytter måneleiren astronautene mot månens tøffe miljø?

Unser Camp möchten wir speziell an den Rand des Shackleton-Kraters, dort wo es noch flach ist, bauen. Dies ist nötig, da es dort immer noch Sonneneinstrahlung gibt, aber wir trotzdem Zugriff auf das Wassereis haben. Også Schutz bietet der Krater den Astronauten und der Basis. Zum einen schützt der Krater unsere Mondbasis vor Stürmen, zum anderen herrschen dort wie erwähnt keine hohen Temperaturschwankungen. Vor Strahlung schützen wir uns mit speziellen Pilzen, namens Cladosporium Sphaerospermum, welche wir auf den Kuppeln pflanzen werden. Diese können die Strahlung ionisieren bzw. abschwächen. Außerdem, in dem Fall eines Lecks, sind in allen Gängen Türen eingebaut, welche bei Schließung eine komplette Abriegelung des betroffenen Bereiches ermöglichen.

3.1 - Hvordan vil måneleiren gi astronautene bærekraftig tilgang til grunnleggende behov som vann, mat, luft og strøm?

Unsere Mondbasis wird ihr Wasser zunächst durch die Coldtrapping Methode gewinnen, da diese am Südpol, durch die Kälte, welche vom ständig schattigen Gebiet ausgeht, sehr effizient ist. Derfor bruker vi Mond Rover, slik at vi kan hente ut omtrent fem liter vann per dag. Nach der Aufbauphase werden wir auf die Gewinnung von Wasser durch das Abbauen von Wassereis im Shackleton Krater umsteigen, da diese Variante zwar aufwendiger, aber auch effizienter ist. Herfür würden beim zweiten Flug die Bauteile mitgebracht werden.

Dieses Wasser wird dann teilweise zum Anbau von 4m² Süßkartoffeln (Eiweiß, Fett), 1m² Salat (Vitamine) und 3m² Sojabohnen (Kalzium, Eiweiß) benutzt. Dafür würden in etwa 4600 Liter pro Wachstumsphase benötigt werden. Dessuten vil astronautene ved sin innflyging alltid ha med seg en ny verpflegung, som, på samme måte som på ISS, vil kunne bli beriket med vann på stedet.

Også Luft würde von der Erde mitgebracht werden, jedoch würde die Sauerstoffanreicherung durch eigene Produktion auf dem Mond erfolgen. Zudem würden sich in der Mondbasis verteilt, in den einzelnen Kuppeln, luftanreichernde Pflanzen befinden, um die Luft und die Umgebung zu verbessern.

Unsere Stromgewinnung würde durch Solarzellen erfolgen, welche sich am äußeren Rand des Kraters befinden sollen.

3.2 - Hvordan vil måneleiren håndtere avfallet som astronautene produserer på månen?

For unser Abfall werden wir das Recycling System ECLSS von der ESA benutzen, welches ebenfalls auf der ISS benutzt wird. Dette er ansvarlig for vellykket resirkulering av vann og luft. Das Wasser wird recycelt Wasser, indem es Urin von Besatzungsmitgliedern, Feuchtigkeitskondensat aus der Kabine wiederverwertet.

Hierdurch wissen wir, dass es gut funktioniert, und können unseren Wasser- und Sauerstoffverbrauch verkleinern. Übrigbleibender Müll wird auf den Rückflügen der Astronauten mitgenommen. Diese könnten wir speziell dafür in einem dann festgelegten, regelmäßigen Abstand durchführen, damit der Abfall sich nicht bei unserer Mondbasis staut und die Astronauten genug Platz haben. Allerdings werden wir auch versuchen viel Müll zu vermeiden, indem man recycelbare Verpackungen mitnimmt und darauf achtet, dass die Verpackungen von zum Beispiel Lebensmitteln irgendwie natürlich vergehen. Wenn diese aus Pappe sein sollten, kann man in der Gewächshaus Kuppel eine Kompostecke anlegen und die Astronauten können relativ viel Abfall auf diese Art und Weise entsorgen.

3.3 - Hvordan vil måneleiren opprettholde kommunikasjonen med Jorden og andre månebaser?

Telekommunikasjonsselskapet Nokia har meddelt at de i løpet av de neste årene vil bygge et mobilnett på månen i oppdrag fra Nasa. Bis Ende des letzten Jahres sollte es ein LTE-Netz auf dem Mond geben. Das ist wichtig, damit demnächst dauerhaft Menschen auf dem Mond leben und arbeiten können.

Erde-Mond-Erde er en Funkverbindung für die Kommunikation zwischen zwei weit entfernten Punkten auf der Erde, bei der der Mond als passiver Reflektor verwendet wird.
Hvordan kan astronauter kommunisere med jorden?
Da es im Raumschiff weder Internet noch Mobiltelefone als Verbindung zur Erde gibt, kommunizieren sie per Funk mit der Bodenstation.
Weil sich Schall ohne Luft nicht fortbewegt, kann man im Vakuum nichts hören, deshalb brauchen unsere Astronauten wahrscheinlich auch vor Ort Funkgeräte, um sich außerhalb der Kuppel zu verständigen. Dies wird aber nicht oft nötig sein, da sie die meiste Zeit ja in den Kuppeln verbringen.

4.1 - Hvilke(t) vitenskapelig(e) tema(er) vil være i fokus for forskningen i deres Moon Camp? Forklar hvilke eksperimenter dere planlegger å gjøre på månen (for eksempel innen geologi, miljø med lav tyngdekraft, biologi, teknologi, robotikk, astronomi osv.)

Ein Teil der Astronauten wird die Ressourcen und Begebenheiten des Mondes erforschen, darunter das Eis, welches man auf dem Mond finden kann, und das Mondgestein. Wir möchten herausfinden, ob der Mond wichtige Materialien und Mineralien besitzt und wie man diese vielleicht für uns gewinnen kann. Den andre delen av astronautene befatter seg med Helium 3, som man finner mye av på månen. Disse undersøkelsene er viktige for den fremtidige kjernefusjonen og energiutvinningen fra jordkloden. Det ligger i dette at Helium 3 muliggjør kjernefusjon, uten at omgivelsene blir ødelagt.

Darüber hinaus gilt dieses Mond Camp als ein Prototyp zukünftiger Missionen und eventuelle Ansiedlungen im All, in denen Menschen längere Zeit auf anderen Planeten, bzw. Monden verbringen werden. Wir wollen, dass alle Astronauten ihren Tag protokollieren, denn durch diese langfristige Mission werden sich eventuelle Fehler zeigen. Disse feilene kan både være av psykologisk art, også hos astronautene, men også en feil i systemet, som deretter kan tilpasses av astronautene eller løses ved hjelp av andre forklaringer.

5.1 - Hva ville du inkludert i astronauttreningsprogrammet for å forberede astronautene på en måneferd?

Um die Astronauten auf die Mondmission vorzubereiten, müssen sie zunächst verschiedene Techniken, wie das Funken lernen, damit sie die Kommunikation zur Erde aufrechterhalten können. Dessuten trenger de en praktisk og mekanisk utdanning som er viktig for eventuelle maskinelle og helsemessige problemer. Minst to av astronautene har erfaring med ernæring og planteoppdrett, og de vil eventuelt videreutdanne seg innen dette temaet. Alle Astronauten werden ein gewisses Maß an Körperlicher Fitness benötigen, welches sie in der Mondbasis aufrechterhalten müssen. I det siste vil det også være nødvendig med vitenskapelig kunnskap og en viss åndelig styrke, slik at astronautene kan delta i forskningstiltak og bli en del av den lille gruppen. Samlet sett kan man si at astronautene, som reiser til månelanding og bor i den, må forholde seg til forutsetningene for ISS og mer til.

Unsere Astronauten werden immer sechs Monate in der Mond Basis bleiben. Hier werden immer zwei Astronauten zusammen anreisen, sodass unser Team immer für drei Monate gleichbleibt. Dermed er de to første astronautene tre måneder for sent på månen. I løpet av disse tre månedene bygger de de første kuppelene, og så lever de i Rakete, inntil den første kuppelen er bygget. Zunächst werden sie eines der Astronautenquatiere aufbauen. Danach bauen sie die zentrale Kuppel, woraufhin das Labor, der Sportraum und das zweite Astronautenquartier folgen. Astronauten werden bei den Aufbauarbeiten von Maschinen unterstützt werden, welche auf dem ersten Flug mitgebracht werden.

5.2 - Hvilke romfartøyer vil din fremtidige måneferd trenge? Beskriv farkostene som finnes i Moon camp, og vurder hvordan dere vil reise til og fra jorden og utforske nye destinasjoner på månens overflate.

For den Hinflug zum Mond werden wir eine Rakete der Art Ariane 6 benötigen. Denne raketten tilhører ESA og er deres nyeste og sterkeste rakett. Den kan transportere mellom 5 og 11,5 tonn, noe som gjør det mulig å transportere Materialien für unsere Mondbasis von der Erde mitzubringen. Sie wird sowohl die Crew als auch alle Materialien, Werkzeuge und die Nahrung zum Mond transportieren. Wir haben vor, zweimal zu fliegen und bei jedem Flug zwei Astronauten mitzunehmen. Nach dem zweiten Flug wird die Rakete auf dem Mond verbleiben, um nach einiger Zeit wieder zwei Astronauten zur Erde zu bringen und wieder neue zu der Mondbasis zu bringen. In diesem Flug werden zusätzliche Nahrung und Materialien zur Erweiterung der Basis mitgenommen.

Unsere zweite Rakete wird ein Mond Rover mitbringen, seine Ankunft wird mit der ersten Rakete vorbereiten werden. Han vil bli brukt til vanninnhenting, til å finne ut hva slags vann han har brukt, og senere til å finne månen.