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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: Nuevo equipo técnico 7570

Technikum Nuevas tecnologías  Zamość    Polonia 17, 16, 18, 19

Visor externo para el proyecto 3D

Descripción del proyecto

Nuestra base se creó como un proyecto paralelo de varios miembros del New Tech Team 7570 de Zamość: Przemysław, Andrzej, Jakub, Wictoria y Bartłomiej. Realizamos el trabajo de forma independiente durante más de 4 meses, basándonos en estudios y datos científicos disponibles públicamente. Nuestra base ha sido diseñada como una instalación de investigación de tamaño completo habitable durante todo el ciclo lunar. Nuestro proyecto se caracteriza por la redundancia, la seguridad y un fuerte énfasis en la comodidad y la productividad de los astronautas. Nuestro principal objetivo era crear un entorno agradable para la vida y el trabajo, por eso agrupamos las habitaciones en 3 tipos: 

  • Residencial y recreativo, 
  • Trabajo 
  • Soporte vital y operación de objetos, 

Toda la instalación funcionará con un único sistema informático integrado que se encargará de los parámetros de la estación, las funciones automáticas y la seguridad. Las interfaces para manejar este sistema están situadas junto a cada puerta de toda la instalación. Para que en caso de fallo de uno de los módulos no se cortara el camino al siguiente, optamos por la mencionada redundancia. A la mayoría de los módulos de la base se puede acceder al menos de dos formas. La base también tiene dos salidas principales y una salida de emergencia adicional. El proyecto muestra la construcción final de la base. DDebido al recubrimiento de la instalación con regolito tras la finalización de la construcción, no será posible fácilmente amplíalo.  

¿Dónde quieres construir tu campamento lunar?

Tenemos previsto construir nuestro base en uno de los microcráteres en el suroeste  borde  de Shackleton  CráterKratet Shackleton es conocido para la hecho que para más que 80% de cada orbital ciclo de la lunait es expuesto a la luz del solTemperatura amplitudes son mucho más pequeño allíy el medio ambiente es a pequeño más human-friendly en este respeto. En adiciónEl  práctico  constante  exposición de su pendientes a solar radiación hace it a muy favorable ubicación para alimentación el estación a través de fotovoltaico paneles. Por contrasteEl profundidad de la cráter  es completamente  oculto  de solar radiaciónasí que allí es probablemente hielo en cantidades suficientes para cubrir las necesidades básicass. 

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

Al trabajar en nuestra base, nos inspiramos en el esquema de la construcción de la ISS. Basamos la estructura de la base en dos módulos clave: el conector y la tarea adecuada module. Cada uno de ellos puede construirse a partir de elementos separados y más pequeños, lo que facilitará el transporte de los módulos a las superficies del globo de plata, que lleva mucho tiempo y es caro. Dividimos la construcción de la base en 4 etapas: 

  • El primero fase de construcción se sea llevado con el ayuda de teledirigido lunar vehículos del sueloellos se tienen a prepare el terreno y infraestructura necesario para empezar construcción 
  • El segundo fase se también sea llevado fuera a distancia. En este escenariovehículos se tienen a prepare básico infraestructura donde las personas encargadas del proceso de construcción podrán permanecer temporalmente por turnos. 
  • La tercera etapa es la más larga e incluye la construcción del base complejo. Este proceso será largo y requerirá controles humanos sobre el terreno. 
  • Tras finalizar la construcción del base, tenemos previsto portada con una gruesa capa de regolito. Por eso la elección de micro-cráteres en el borde occidental de Schackleton nos parece muy favorable, cada uno de ellos tiene una profundidad de unos 150 m y diámetros de 400 a 500 m. Además, su "escalera" disposición relativa entre sí permitiría cubriendo de la base con regolito. Colocándolo en la parte más baja cráter y empujando el material de los bordes de los cráteres adyacentes hacia abajo. 
El entorno de la Luna es muy peligroso para los astronautas. Explica cómo tu campamento lunar les protegerá.

Las principales amenazas para los astronautas que se asientan en la Luna son: Amplitud térmica, micrometeoros y radiación cósmica. Los tres peligros pueden evitarse en cierta medida cubriendo la base con una gruesa capa de varios metros de regolito. Esta capa actuará como aislamiento térmico de las condiciones de la superficie. A esto hay que añadir los sistemas de calefacción del interior de la base, que se activarán durante el tiempo en que el complejo esté situado ala parte no iluminada de la Luna, esto debería permitir unas condiciones favorables para el trabajo y la vida de los astronautas. La capa de regolito también debería proteger a los astronautas de la radiación actuando como una gruesa capa de hormigón. Para reducir la posibilidad de penetración de la radiación en la base y la pérdida de energía térmica, las paredes de los módulos de la base estarán hechas de varias capas de acero inoxidable y aluminio endurecido, kevlarPolímeros y materiales, utilizado para aislamiento térmico y blindaje contra las radiaciones. 

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

El agua se transportará a la base junto con el regolito lunar mediante vehículos autónomos. Los cristales de hielo extraídos del regolito requerirán varios pasos de filtrado antes de poder ser consumidos. Por eso decidimos utilizarlos como refrigerante para el reactor, que es una de las fuentes de energía de la base. El hielo, tomando el calor del reactor, se convertirá en vapor de agua para alimentar la turbina. Después, el agua caliente continuará dirigiéndose a un circuito separado. En este circuito, recorriendo toda la base, dará energía calorífica al interior de la base, proporcionando así condiciones adecuadas para los habitantes de la base. El sistema de calefacción, en diferentes lugares también incluirá filtros de carbón, purificando adicionalmente el agua. Al final del circuito, sin embargo, estará la última etapa encargada de mineralizar el agua para que sea apta para el consumo.

Plantas como la rúcula, los tomates, los berros, el rábano, la quinoa, el cebollino, los guisantes, la soja y los puerros pueden cultivarse en tierra lunar. La rúcula, el berro y el rábano también producen semillas en ella. La fertilización gradual del suelo con ayuda de abono natural producido por los habitantes de la estación puede permitir, a largo plazo, cultivar otras plantas y, posiblemente, obtener semillas. Para proteger el cultivo de la radiación, estará en dos módulos, colocados como el resto de la base bajo una gruesa capa de regolito. Por tanto, las plantas se cultivarán bajo luz artificial. La granja se regará mediante un sistema de aspersores suspendidos del techo del módulo. Además, junto con los astronautas, se enviarán a las estaciones huevas fertilizadas, con las que podrán criar peces in situ. Uno de los módulos dispondrá de un acuario destinado a este fin.

Para aumentar la seguridad de la base, decidimos utilizar dos sistemas de alimentación independientes. La primera y principal fuente de energía son, por supuesto, los paneles fotovoltaicos, muy eficaces en estas condiciones. Pero para proporcionar redundancia, y garantizar la seguridad, decidimos colocar una fuente de energía de emergencia en la base en forma de reactor nuclear (con potencia limitada para minimizar el riesgo de radiación de la base y una catástrofe). En caso de daños en la instalación de paneles fotovoltaicos, será posible aumentar temporalmente la potencia del generador de modo que se suplan temporalmente las carencias en el suministro eléctrico de los elementos estratégicos para el funcionamiento de la base. De este modo, los residentes de la base dispondrán de tiempo para reparar la instalación dañada, sin temor a quedarse sin suministro eléctrico y paralizar así las instalaciones de soporte vital de la base.

Los tanques con oxígeno y otros elementos que componen el aire apto para la respiración humana tendrán que llegar originalmente a la base desde la Tierra. Debido al hecho de que una persona en el proceso de respiración sólo consume oxígeno, y el resto de los elementos se devuelven a la atmósfera, será necesario reponer sólo oxígeno. Parte del oxígeno necesario será repuesto por las plantas, pero un pequeño número de plantas cultivadas en la estación no podrá reponer las existencias de este elemento de forma continuada. Por ello, parte del agua potable producida para la base se someterá a electrólisis. En el regolito también se encuentran grandes cantidades de oxígeno. Con los aparatos adecuados, sería posible separar cantidades suficientes de este elemento.

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

La base sería principalmente un centro de investigación destinado a estudiar la posibilidad de obtener diversas materias primas de la luna y la posibilidad de utilizarlos en posteriores exploraciones espaciales y aplicaciones comerciales. Al principio de su existencia, la instalación pondrá especial énfasis en la realización de investigaciones sobre la adquisición en masa de los elementos y compuestos químicos dados a partir de depósitos y compuestos disponibles en la superficie lunar 

  • Hidrógeno (líquido y gaseoso), 
  • Oxígeno (líquido y gaseoso), 
  • Metano (líquido y gaseoso), 
  • Hel-3, 

El hidrógeno, el oxígeno y el metano son los principales componentes del combustible CH4/LOX para cohetes. El hidrógeno puede obtenerse en cantidades ínfimas de la atmósfera y por electrólisis a partir del agua helada lunar. El oxígeno puede obtenerse fácilmente tanto por electrólisis como a partir del regolito lunar. También sería crucial obtener Helio-3, que tiene propiedades muy deseadas en muchas industrias, y sus recursos en la Tierra son muy limitados. 

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

El ciclo diario, junto con los sistemas de soporte vital de la estación, se apoyará en el ordenador de a bordo de la estación, cuyas interfaces estarán situadas junto al lado izquierdo de cada puerta del interior de la estación. Ta estación se ha diseñado para ofrecer unas condiciones de trabajo y vida confortables a 10 personas. El ciclo diario se dividirá en tres partes de 8 horas. Ocho personas de la plantilla de la emisora trabajarán según el ciclo determinado por el sistema, mientras que dos otra base residentes trabajará mientras el resto de la tripulación duerme. Las personas que trabajen en un ciclo diario alternativo controlarán los parámetros de la estación, mantendrán una conexión con la Tierra. Dicha división garantizará que la base nunca quede sin supervisión humana, y aumentará así la seguridad de sus habitantes. Cada semana habrá un cambio de personas que trabajan en el ciclo diario alternativo. Los astronautas del ciclo diario normal empezarán el día con un aseo matutino y una comida, que tomarán juntos en la sala de reuniones. Dispondrán de una hora para hacerlo desde el momento en que el sistema les despierte. Después, los 8 horas comenzará el turno, con la sesión informativa, es decir el reparto de funciones y tareas para un día determinado. Cada uno de los empleados de la base se ocupará de otras tareas y elementos de la estación según su especialización. Una vez finalizado el turno de 8 horas, tendrá lugar el almuerzo, tras el cual los empleados de la base dispondrán de unas 4,5 horas para sí mismos, durante las cuales podrán relacionarse con sus familias, relajarse, comprobar lo que ocurre en el tierra a través de Internet, etc. Las 2 horas siguientes se dedicarán al entrenamiento en el gimnasio, (que debido a la baja gravedad será obligatorio para los residentes de la base), así como ocuparse de la higiene y de la siguiente comida. Las últimas 8 horas del ciclo diario se dedicarán, por supuesto, a dormir. 



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