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Galería Moon Camp Pioneers 2020-2021

En Moon Camp Pioneers la misión de cada equipo es diseñar en 3D un campamento lunar completo utilizando Fusion 360. 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: Luna-R-Park

3ª Escuela Secundaria de Vrilissia y Escuela Moraitis (no representamos a la escuela)  Atenas    Grecia 15, 16, 14 o menos

Visor externo para el proyecto 3D

Descripción del proyecto

Nuestro proyecto Luna-R-Park será un primer puesto de avanzada para las exploraciones lunares, con el fin de acercarnos a hacer de la Luna un lugar habitable. La construcción de nuestra base en el Polo Sur de la Luna, dentro y alrededor de un tubo de lava, con la ayuda de aparatos robóticos, impresoras 3d y mucho más, proporcionará un lugar seguro, sostenible y autónomo para los astronautas. Uno de los mayores retos es descubrir las formas más eficientes de utilizar al máximo los recursos naturales de la Luna (regolito, hielo de agua, etc.) para no tener que trasladar allí cargas pesadas. Con el uso de paneles solares, rovers, cultivos y diversos logros tecnológicos modernos, así como con algunas patentes creativas propias intentaremos asegurar el suministro de agua, alimentos, energía, aire respirable (oxígeno y nitrógeno). Nuestra base lunar podrá albergar a 3 astronautas durante un largo periodo de tiempo sin ser abastecida desde la Tierra. Hemos optado por llevar 3 astronautas para que la base sea más funcional y segura en caso de enfermedad de uno de sus miembros, de una lesión menor, de un accidente y de una exploración de larga distancia con el rover. Además, el envío de 3 astronautas supondrá un consumo relativamente bajo de energía producida por la base y también garantizará más especialidades. En definitiva, nuestro plan es crear una base que ayude a la humanidad a convertirse en una especie interplanetaria. "Es un pequeño paso para el hombre. Un salto gigantesco para la humanidad". (Neil Armstrong). ¡Sigamos adelante y continuemos el esfuerzo de la humanidad por conquistar la Luna!

¿Dónde quieres construir tu campamento lunar?

Nuestra base lunar se construirá en el Polo Sur de la Luna, dentro y alrededor de un tubo de lava. Hemos elegido este lugar porque hay grandes cantidades de hielo en el interior de los cráteres, una radiación solar infinita y una temperatura que se estabiliza en torno a los -20οC (-4οF o 253Κ) dentro del tubo de lava. Más concretamente, la ubicación exacta de nuestras instalaciones se elegirá en función de:

i) la presencia de hielo en los cráteres cercanos
ii) la luz solar continua o, en la mayor medida posible, en la zona que rodea al tubo de lava
iii) la consolidación de la temperatura
iv) el tubo de lava más adecuado

Para la elección del tubo de lava, tendremos en cuenta el diámetro de la entrada (unos 20 metros), la profundidad (unos 20 metros), la estabilidad del terreno (sin derrumbes) y el grosor adecuado de las paredes para la protección (>5 metros).

¿Cómo piensas construir tu campamento lunar? Describe las técnicas y los materiales que utilizarás.

Nuestra base lunar se construirá utilizando diferentes métodos. En primer lugar, un satélite encontrará un tubo de lava adecuado en el Polo Sur. A continuación, la esfera DAEDALUS recogerá información sobre la composición, la estabilización, la temperatura y la luz solar de la zona. A continuación, se enviarán naves espaciales equipadas con brazos de impresión en 3D que utilizarán regolito reforzado con fibra de vidrio y metales para fabricar la parte básica de las instalaciones, así como grandes herramientas de las máquinas. A continuación, aterrizarán 3 naves espaciales, 2 de las cuales traerán materiales y aparatos necesarios para la base y que son demasiado difíciles de crear con impresoras 3D. La tercera nave espacial traerá un grupo de 3 astronautas que realizarán las últimas tareas. Durante estas tareas, los astronautas permanecerán en un módulo autoinflable fabricado con materiales similares al kevlar o con fibras de carbono. Después de todos estos procedimientos, la base podrá albergar a 3 astronautas.

Nuestra base estará dividida en 2 partes principales. La primera parte estará situada en el interior del tubo de lava e incluirá: un dormitorio, una sala comunitaria, 2 laboratorios, una sala de higiene personal, un gimnasio, una pequeña sala de entrada y 6 módulos de conexión. La segunda parte estará en el exterior del tubo de lava e incluirá: paneles solares, un espejo hueco hecho sobre un cráter, que seleccionará y utilizará la radiación solar, almacenamiento de energía en forma de volante, invernaderos especiales con cultivos y animales, un tanque que licuará el hielo, un edificio para la electrólisis del agua, células de hidrógeno, paquetes de baterías y cableado.

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

Nuestra base se centra en la seguridad de los astronautas y el tubo de lava donde se construye nuestra base ya la proporciona. En el interior, las instalaciones estarán en una zona en la que la colisión de pequeños meteoritos es geométricamente imposible, y no hay tanta radiación. El uso de bolsas llenas de regolito para cubrir el exterior de algunos edificios e impresoras 3D proporcionará aislamiento térmico y protección contra la radiación. Las superficies transparentes de protección contra la radiación (fotopermeables) estarán hechas de membranas que sólo reflejarán la radiación peligrosa. Todas las instalaciones estarán equipadas con esclusas, sensores de detección (CO2gas, fuego), sistemas de extinción de incendios y filtros de limpieza del aire. Los trajes espaciales de los astronautas y el gran rover tendrán protección térmica, contra la radiación y la presión. Además, los astronautas se mantendrán en forma haciendo ejercicio cada mañana. Por último, habrá procesos en los que se examinará la salud física y psicológica de los astronautas.

Explique cómo su campamento lunar proporcionará a los astronautas:
Agua
Alimentos
Electricidad
Aire

Aunque los cráteres de la Luna tienen cantidades de hielo de agua, su utilización debe ser realmente cuidadosa. El rover más grande estará equipado con herramientas de minería y recogerá el hielo de los cráteres cercanos. Después, regresará a la base y trasladará el hielo al interior de un tanque, donde se producirá la licuefacción. A continuación, se utilizará para las necesidades de los astronautas y los pollos, para la electrólisis, el riego de los cultivos y la refrigeración de las máquinas. Como la base tendrá una producción de agua limitada, habrá sistemas de reciclaje (como los de la ISS) para la orina, el agua gastada en la higiene personal y el riego de las plantas.

Los astronautas consumirán alimentos de la Tierra, hasta que las plantas estén lo suficientemente desarrolladas como para ser consumidas. Tras investigar, acabamos cultivando lechugas, tomates, lentejas, garbanzos, setas, pimientos, judías y fresas. Mezclaremos el abono con el regolito y más adelante utilizaremos como abono muñones de pollo y heces humanas. Las hojas marchitas se utilizarán para el cultivo de setas. También utilizaremos métodos hidropónicos y aeropónicos, transportaremos algunas gallinas, pero también traeremos varios huevos de gallina que se incubarán en la base con el objetivo de producir huevos para la alimentación y también intentaremos traer abejas para que nos ayuden con la polinización.

Nuestra base será poderosa... La energía solar se utilizará a través de finos paneles solares y de un espejo hueco especial. Esta energía se almacenará en baterías, condensadores y volantes de inercia y se utilizará para alimentar aparatos eléctricos y para la electrólisis. Además, cantidades de hielo de agua, tras ser licuadas, se utilizarán mediante electrólisis y proporcionarán hidrógeno, que se almacenará en celdas y se utilizará como combustible para los rovers. El equipamiento deportivo (bicicleta con electroimán) también aportará pequeñas cantidades de energía. La electricidad se suministrará a toda la base con cables aislados.

La fuente de oxígeno será el agua (que se obtendrá de la extracción de hielo y mediante electrólisis proporcionará el oxígeno necesario) y las plantas (por ejemplo, aloe vera, gladiolos). Además, la base dispondrá de nitrógeno procedente de tanques que se transportarán al inicio de la misión a la Luna y del procesamiento de la orina de los astronautas. En un futuro próximo, se podrá utilizar un método, aún no perfeccionado, para extraer oxígeno del regolito. Todos los edificios dispondrán de esclusas de aire y, especialmente, los situados en el interior del tubo de lava contarán con filtros de reciclaje de aire y controladores de humedad del aire.

Explique cuál sería el objetivo principal de su campamento lunar (por ejemplo: fines comerciales, científicos y/o turísticos).

Nuestra base lunar se construirá con fines de investigación: estudiar la...

i)efecto de la baja gravedad en los seres humanos, los animales y las plantas.

ii) la eficiencia de la utilización de fuentes de energía específicas y sus métodos de almacenamiento.

iii) el estado físico y psicológico de los astronautas y los animales en estas condiciones.

iv) si es posible crear una base segura y autónoma donde puedan vivir no sólo los humanos, sino también los animales.

En el futuro, los propósitos de la base serán:

i)el estudio del nacimiento y la evolución de nuestro sistema solar (ya que la luna es uno de sus cuerpos más antiguos)

ii) la creación de un ascensor espacial (para reducir el peso en el lanzamiento de vehículos espaciales)

iii) un suministro de base para facilitar los viajes espaciales (ahorro de combustible)

iv) el estudio y la extracción de material meteorítico valioso que haya aterrizado allí

v)la explotación del Helio-3

vi)turismo espacial seguro y más barato

vii)el funcionamiento de la base como símbolo de cooperación y evolución de toda la humanidad.

Describa un día en la Luna para su tripulación de astronautas del Campamento Lunar.

¡¡¡Buenos días!!! Los 3 astronautas* se despiertan tras 7-8 horas de sueño (el programa será de 24 horas). En primer lugar, se ocupan de su higiene personal. Después, hasta que sus sentidos y su fuerza muscular se activan por completo, observan a sus mascotas tardígradas con una lupa, disfrutan del paisaje natural, que se muestra en la gran pantalla de la pared, y se divierten con el chiste que han leído. Luego llega el momento del ejercicio. Montan en una bicicleta especial mientras llevan puestas unas gafas de RV para ver que están en un tranquilo y pintoresco callejón o incluso en una dura carrera de bicicleta de montaña. También hacen ejercicios con bandas de resistencia, en los que entrenan todos los grupos musculares, mientras escuchan música. Después, toman el desayuno, que habrán preparado desde el día anterior, controlan los sistemas de la base y se comunican con la Tierra (tanto con la base terrestre como 1 de cada 2 días con su familia) desde el ordenador. Si han tenido un accidente en los días anteriores o no se sienten bien, se les somete a un detallado examen de salud física y mental. A continuación, comprueban si hay algún trabajo dentro del tubo de lava y, tras realizarlo, suben a la superficie con α un ascensor especial con contrapeso. Se dirigen a uno de los invernaderos especiales (si quieren con el pequeño rover o a pie) y realizan diversas tareas. Riegan las plantas y dan de comer a las gallinas y juegan un rato con ellas. Después, vuelven al laboratorio, hacen experimentos y cuando terminan, almuerzan y se toman un pequeño descanso. Tras el descanso, suben a la superficie, donde comprueban los sistemas y dispositivos de energía, mientras se mueven con el pequeño rover. Una vez que han terminado, tienen 2 opciones: i) volver directamente a las instalaciones dentro del tubo de lava, donde se comunicarán con sus familiares de la Tierra, cuidarán de sus tardígrados, planificarán el programa del día siguiente, cocinarán para la cena, prepararán la siguiente comida y si quieren, jugarán a algún juego de mesa o simplemente se relajarán, hasta la hora de dormir ii) explorar con el rover grande, que tiene una cabina de presión, protección térmica y contra la radiación y luego se irán a dormir.

*el primero será médico y biólogo, el segundo físico y químico y el tercero ingeniero y geólogo



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