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Galería Moon Camp Explorers 2019-2020

En Moon Camp Explorers la misión de cada equipo es diseñar en 3D un campamento lunar completo utilizando Tinkercad. También tienen que explicar cómo utilizarán los recursos locales, protegerán a los astronautas de los peligros del espacio y describirán las instalaciones para vivir y trabajar.

Equipo: Equipo Betta

Gytool  Olomouc    República Checa

Enlace externo para el 3d

Descripción del proyecto

Nuestro campamento lunar consta de 6 pirámides:

1/ la pirámide del cosmonauta - los cosmonautas duermen, comen y beben allí

2/ el laboratorio diseñado para realizar experimentos científicos

3/ la pirámide de servicios aloja el sistema de generación de oxígeno C.O.W., las baterías principales, el suministro de agua y el reciclador

4/ el garaje para aparcar los rovers y los aviones espaciales conectados a la base para que el sistema de soporte vital sea funcional

5/ el invernadero alberga las plantas que producen algo de oxígeno extra, recuerda a los astronautas a su hogar

6/ el gimnasio alberga el equipo de ejercicios que los astronautas utilizan a diario para reducir el impacto de la baja gravedad lunar en sus cuerpos.

La base cuando es totalmente funcional está equipado con 2 rovers y 2 aviones espaciales utilizados para la llegada y la salida. Puede albergar hasta 6 astronautas. Los aviones espaciales también llevan combustible de repuesto a bordo para permitir la exploración de cualquier zona de la Luna en la que se puedan realizar diversos experimentos.

¿Dónde quieres construir tu campamento lunar?

Cerca de los polos lunares

¿Por qué eligió este lugar?

Nuestra base se encuentra muy cerca del polo sur, en el borde de un cráter, porque tiene una luz solar casi constante que permite un uso eficiente de los paneles solares giratorios y hay lugares con oscuridad permanente (es decir, el fondo de los cráteres), lo que es perfecto para los sistemas vulnerables al sobrecalentamiento. El cambio mínimo de temperatura reduce las necesidades de energía para calentar/enfriar la base y permite utilizar algunos materiales con un punto de fusión más bajo, por ejemplo, el litio. Las sondas, como la Lunar Reconaissance Orbiter, han detectado importantes cantidades de hielo que pueden utilizarse como fuente de emergencia de agua y oxígeno (si se electroliza).

Agua
Alimentos
Electricidad
Aire

Nuestra base produce agua mediante el sistema C.O.W. filtrando el CO2 producido por la respiración y lo convierte en sólido. Tras separarlo, se produce la reacción Sabatier CO2+4H2→CH4+2H2O. El hidrógeno utilizado como combustible para el vuelo de ida se bombea a una cámara con 400ºC y mayor presión para que reaccione con el CO2 produciendo el metano utilizado por los aviones espaciales como combustible para el vuelo terrestre. El H2O se electroliza, el hidrógeno producido se bombea de nuevo a la cámara para mantener la reacción en marcha, y el oxígeno se deja salir y se utiliza para respirar. También hay un robot que extrae hielo para obtener agua. Un reprocesador de orina reutiliza el agua ya producida.

Nuestro invernadero es la principal fuente de alimentos, en el que predominan las legumbres porque contienen muchas proteínas, carbohidratos y fibra, es decir, cosas esenciales para el cuerpo humano. Para mantener la variedad de alimentos, también se cultivan algunas frutas y verduras. Los cosmonautas comerán ocasionalmente carne, pescado, chocolate y otras delicias traídas de la Tierra en forma deshidratada. El invernadero está diseñado para que la base sea sostenible sin ningún tipo de alimento traído de la Tierra. El módulo habitacional contiene suministros de emergencia para 6 días, es decir, baterías, alimentos deshidratados, un pequeño depósito de agua para abastecerse y una entrada de aire del sistema C.O.W.

Nuestra base tiene dos fuentes principales de energía: un conjunto de 125 metros cuadrados de paneles solares giratorios programados para seguir al Sol y obtener la máxima producción de energía, situados en el borde del cráter, cerca de la base; el segundo son 12 generadores termoeléctricos de radioisótopos (RTG), situados en el cráter en oscuridad permanente para reducir el sobrecalentamiento y darles una mayor diferencia de temperatura entre los extremos calientes y fríos de los circuitos y, por tanto, producir más energía gracias a un mayor efecto Seebeck. En caso de fallo de ambos sistemas, las pirámides de habitabilidad y de servicio disponen de baterías para mantener la base en funcionamiento antes de que llegue el rescate.

El C.O.W. produce mucho oxígeno, agua, metano e hidrógeno. Se necesita mucha energía para mantener la presión y la temperatura para la reacción de Sabatier, para bombear el agua, para introducir el aire en el sistema, para enfriarlo y separar el dióxido de carbono, y para devolver el oxígeno al aire. Cuando es necesario reducir el consumo de energía, el C.O.W. se puede apagar, excepto la entrada de aire y la salida de oxígeno. Funciona en modo de emergencia utilizando gránulos de superóxido de potasio:
4KO2+2H2O → 4KOH+3O2
2KOH+CO2 → K2CO3+H2O
4KO2+2CO2 → 2K2CO3+3O2
Así, el consumo de energía se reduce considerablemente. El módulo de habitabilidad contiene suministros de oxígeno para 6 días.

¿Cómo piensas construir tu campamento lunar? ¿Qué materiales utilizarías?

Enviamos a la superficie, mediante una grúa aérea, dos robots constructores, segmentos de pirámides de acero y titanio, RTGs, oxígeno (para presurizar los módulos) y paneles solares. El primer robot ensambla las pirámides, los paneles solares y los RTG, el segundo excava bloques de regolito cubriendo con ellos los lados de las pirámides. El regolito se funde para protegerlas de los micrometeoritos y la radiación. El equipo interno está hecho de aleaciones de aluminio o plástico. Los robots permanecen cerca de la base para su uso futuro. Las dos primeras expediciones, con 3 cosmonautas cada una, terminan la base y prueban los sistemas. Las siguientes expediciones traen experimentos científicos y comienzan la exploración.

 

El entorno lunar es muy peligroso para los astronautas. Explica cómo tu campamento lunar les protegerá.

La base los protegerá gracias a la capa de regolito fundido (ahora frío y sólido) de las pirámides que, junto con la construcción de acero, blinda la mayor parte de la radiación y sobrevive a los pequeños impactos de micrometeoritos. La capa también reduce los cambios de temperatura, con lo que se reducen aún más las necesidades de energía. Todas las pirámides tienen al menos una esclusa, es decir, un cosmonauta con un traje EVA puede ir a la base desde cualquier parte de la misma. Las numerosas esclusas de aire reducen el riesgo de quedarse tirado en EVA (no hay ningún módulo funcional con una esclusa de aire funcional) y simplifican las operaciones con objetos pesados o grandes.

Describa un día en la Luna de uno de sus astronautas del Campamento Lunar

Un día típico para un cosmonauta comienza a las 7:30. Después de terminar la higiene matutina, sigue el desayuno hecho con las plantas del invernadero de la base, y a eso de las 9 comienza la jornada de trabajo. Si se programa la exploración de alguna otra parte de la Luna, los cosmonautas pueden ir a EVA y conducir el rover hasta el lugar y permanecer allí todo el día, realizando los experimentos, o, si el lugar está lejos de la base, digamos cerca del ecuador lunar, volar hasta allí con una de las lanzaderas. En este caso, los cosmonautas regresan al día siguiente en la Tierra. Si no hay ninguna exploración programada, en su lugar se llevarán a cabo diversos experimentos en la base o cerca de ella, lo que ocupará todo el tiempo hasta el mediodía. Al mediodía terrestre, los cosmonautas en el módulo habitacional pueden disfrutar de su almuerzo, hecho con plantas de invernadero al igual que el desayuno, pero de diferentes especies de plantas para mantener cierta variedad. La tarde se dedica a arreglar los sistemas rotos y a dar servicio a los que funcionan, a la limpieza, tanto desde el interior como a través de EVAs, y a algunos experimentos más una vez finalizado el servicio. Al final de la tarde, los cosmonautas se ejercitan en el instrumento de ejercicio para reducir el impacto de la baja gravedad lunar en sus cuerpos. Hacia las 8, se sirve la cena, tras la cual los cosmonautas tienen tiempo libre. Pueden utilizar Internet, hacer ejercicio, jugar, leer o hacer cualquier otra cosa que no suponga un riesgo para ellos o para la base. El toque de queda es a las diez.


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