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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: Apolo 2020

I.E.S. Martín Halaja  La Carolina (Jaén)    España 16

Visor externo para el proyecto 3D

Descripción del proyecto

Apolo 2020 ha previsto una base permanente con misiones científicas y de investigación a largo plazo en mente. Elegimos el "agujero" de las colinas de Mairus como ubicación, ya que consideramos que sería el lugar más eficiente para establecer una gran base debido a que las cuevas nos dan la posibilidad de protegerla de la radiación sin necesidad de grandes terraformaciones y, por tanto, abaratando los costes de construcción. Queríamos ofrecer a los científicos y astronautas un espacio vital amplio y acogedor, ya que considerábamos que los habitantes de la base debían sentirse cómodos mientras realizaban esas largas misiones antes mencionadas, a la vez que se aprovechaba al máximo el espacio para que todo funcionase de forma eficiente. Aparte de los dormitorios, las zonas de aseo y ocio, equipamos la base con un laboratorio para estudiar la zona, una oficina de comunicaciones para asegurar el contacto constante con el cuartel general en la Tierra, zonas para cultivar alimentos y cosechas y lo completamos todo con varias formas diferentes de generar energía para que la base fuera lo más independiente posible. También reimaginamos las funciones de un rover para ayudar a los científicos a realizar tareas como la minería, la recogida de muestras de rocas y la exploración. Se trata de un proyecto innovador que quiere llevar la tecnología más avanzada a la Luna, proporcionando a los científicos todo lo necesario para realizar innumerables experimentos y que todos podamos aprender más sobre el universo en el que vivimos.

¿Dónde quieres construir tu campamento lunar?

Hemos decidido que la Base se sitúe en el "Agujero", un tubo de lava en las colinas de Mairus cuya profundidad se estima en unos 88 metros. Este agujero ofrece la protección contra la radiación que tendríamos en la Tierra gracias a nuestra atmósfera, claro que al no ser así, lo más sencillo era ir bajo tierra. Pensamos que excavar la base en un cráter cualquiera sería caro, además de extremadamente ineficaz, así que nos decantamos por el "Agujero", ya que se estima que se ramifica hacia los lados, dándonos espacio de sobra para construir una base. Aparte de eso, Marius Hills se caracteriza por sus orígenes volcánicos y una base allí podría ayudar a estudiar la actividad interna de la Luna. Toda la base está protegida de la radiación solar las 24 horas del día, los 7 días de la semana, gracias a su ubicación en el interior de una cueva.

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

El proceso de construcción de la base lunar es complejo, pero el resumen principal es que es totalmente modular. De forma similar a cómo se construyó la ISS, los módulos completos de la base se transportarían a la Luna desde la Tierra haciendo uso de tecnología de cohetes reutilizables como la propuesta por spaceX. A continuación, los astronautas o robots ensamblarían cada uno de los módulos. El montaje sería extremadamente sencillo, ya que el único proceso necesario sería conectar los módulos a través de las esclusas. Eso es todo. Una vez conectados y presurizados, funcionan como una sola unidad. Este proceso se utilizaría para construir la totalidad de la estación, a excepción de 4 edificios. Los dos reactores termonucleares, el edificio de procesamiento de oxígeno y el edificio de procesamiento/almacenamiento de agua. Estas estructuras se transportarían en su conjunto desde la Tierra y posteriormente los astronautas las engancharían a la base.

La base lunar ofrece una plétora de instalaciones que facilitan la vida de los astronautas y, al mismo tiempo, proporcionan nuevos terrenos para la exploración y el desarrollo. Estas instalaciones incluyen un gimnasio, así como una granja orgánica con cultivos y pescado. El módulo de gestión del rover se encuentra en la parte superior de la base; en la superficie, podemos ver una cadena robótica que gestiona el transporte de los robots. Otros módulos incluyen una cocina totalmente equipada con una zona de estar. Sistemas de ventilación. Un ascensor metálico y un pequeño espacio habitable interior con árboles y agua para mayor comodidad.

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

Construir una base bajo tierra o en una cueva como el "Agujero" ofrecería protección contra la agresiva radiación a la que estarían sometidos los astronautas en una base lunar, además de eso,
una base subterránea estaría a salvo de desechos espaciales o impactos de meteoritos. Para controlar la presión y el oxígeno, hemos dividido todas las salas y las hemos presurizado por separado, de modo que si se produjera un problema en una de ellas, al cerrarla, el resto de la base estaría segura y los astronautas tendrían tiempo de preparar sus trajes y solucionar el problema. Por último, para mantener la base segura y conectada, la hemos equipado con varios reactores y paneles solares para que, en caso de avería, haya una fuente de energía independiente.

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

Aunque métodos como el suministro de agua desde la Tierra puedan ser viables, es esencial utilizar una fuente local en la Luna. Quizá la mejor apuesta de la humanidad en este momento sea utilizar taladros calefactados o cualquier tipo de extracción térmica para extraer el agua helada atrapada en los polos de la Luna. Esto es lo que utilizaríamos en nuestra base, con equipos de perforación acoplados a los rovers. Sin embargo, pueden surgir fuentes alternativas a medida que conozcamos mejor la superficie lunar. Quizá métodos como tamizar las sombras de la Luna en busca de hielo microscópico.
La electrólisis se utilizará para la producción de agua una vez perforado el hielo, produciendo hidrógeno (un potente combustible para cohetes) como subproducto.

En la base hay una zona designada tanto para cultivar alimentos como patatas, ricas en hidratos de carbono, o lentejas, que tienen aminoácidos. Todos los residuos producidos por los astronautas se convertirían en abono para la granja. Para redondear una dieta completa, existe un artilugio de cría de peces diseñado para los búnkeres del Juicio Final en la Tierra que simula el ciclo vital de los peces para producir carne fresca de pescado sin gastar demasiada agua ni comida para peces. Todo esto combinado, así como las misiones de reabastecimiento enviadas desde la Tierra, sería capaz de alimentar hasta 18 astronautas.

Hay varios generadores distribuidos para alimentar las distintas partes de la base. Uno alimenta las secciones exteriores, que son el laboratorio, las puertas de descompresión y los rovers, otro el ascensor y otro las zonas habitables. Los generadores funcionan por fusión nuclear, combinando helio 3 en una cámara cerrada con deuterio (isótopo del hidrógeno). Es lo que se llama una reacción aneutrónica (se genera energía sin producción de neutrones). El reactor utilizaría el calor producido en esta reacción para alimentar una pequeña turbina y crear electricidad. Como alternativa, disponemos de la tecnología necesaria para quemar el hidrógeno producido por electrólisis y utilizarlo para producir electricidad.

El polvo lunar, más comúnmente conocido como "Regolita" posee entre 40 y 45% de oxígeno, este oxígeno puede extraerse mediante electrólisis. Las sales del interior de la regolita se funden al calentarse a 950C dentro de un recipiente metálico. En dicho recipiente, se utiliza sal de cloro-sodio como electrolito. El oxígeno sale de la regolita y llega a un ánodo donde se puede extraer. El oxígeno puede utilizarse como combustible para cohetes o para respirar, y también se producen otras aleaciones metálicas que pueden tener multitud de usos.

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

El objetivo del alma de la base es investigar las profundidades del cráter, recuperar muestras y rocas y estudiar la actividad geológica de la Luna, ya que se trata de una zona volcánica. Los científicos la poblarían durante todo el año para intentar utilizar la base al máximo y recopilar la mayor cantidad de información sobre la Luna, además de realizar innumerables experimentos en el cráter y sus alrededores. Esta base podría utilizarse como simulador de las condiciones de baja gravedad y para probar cómo podrían adaptarse los humanos a un nuevo planeta. El "Agujero" ofrece un montón de condiciones diferentes en función de la profundidad a la que se realice el experimento y de si está en contacto con la luz solar o no.

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

El hecho de que la base sea completamente autosuficiente significa que las misiones que se lleven a cabo en ella podrían durar meses o incluso un año sin necesidad de una misión de reabastecimiento para traer recursos o alimentos. Al ser las misiones tan largas, los astronautas tendrían los días menos atareados. Un día sería como sigue:

7am: Comenzar la rutina del despertar. Eso sería, ir a los vestuarios, coger la ropa, higienizarse en los baños, y comprobar los sistemas vitales de la base, aire, agua, presurización e informar al Cuartel General.

8:30: Una vez que todo el mundo esté preparado, se celebrará una reunión informativa para establecer las tareas que se van a realizar ese día, que pueden variar entre programar los vehículos, limpiar la base, dar un paseo por el exterior, tomar muestras, preparar la comida, trabajar en el laboratorio y supervisar la producción de energía y agua. Algunos miembros de la tripulación tendrían la mañana libre y podrían ir a la zona de ocio, al gimnasio o al "jardín" y estanque interiores.

9h: Primera parte de las tareas de la mañana

11:30 de la mañana: Para el desayuno, todos se reagruparían en la cantina. Para entonces, la parte de la tripulación que se había ocupado de los alimentos y los cultivos debería tener la comida lista para que todos la tomaran.

12.00 h Segunda sesión informativa, los astronautas registran lo que han hecho en la primera mitad de la mañana y tienen otra sesión informativa para la segunda parte.

12:30: Segunda parte de las tareas de la mañana

14:30 h: Pausa para el almuerzo de 30 minutos, las comidas son preparadas por el equipo de comida de nuevo.

 

15:30 h: Primera parte de las tareas de la tarde.

 

17:30 h: Tras el turno de 2h, la cuadrilla rota y se asegura de que el trabajo se ha realizado de forma eficaz y correcta.

 

18:30 h. Toda la tripulación se dirige ahora al gimnasio durante 30 minutos, para minimizar el efecto de la microgravedad y mantenerse en forma.

 

19:00 h. El equipo de comida preparará la cena y el resto supervisará la producción aérea o presentará un pequeño informe del día con tierra.

 

20:00 h. Los miembros del equipo de guardia rotan, y el resto del equipo gestiona los residuos del día.

20:30 h. Ahora la tripulación puede utilizar el gimnasio, irse a dormir temprano, leer, ponerse en contacto con sus familias o quedarse en el salón hasta que se apaguen las luces.



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