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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: MTM (MANJON A LA LUNA)

IES PADRE MANJÓN  GRANADA    España 17, 16

Visor externo para el proyecto 3D

Descripción del proyecto

Nuestro Campamento Lunar está diseñado para cubrir todas las necesidades básicas que será necesario cubrir para mantener con vida a los astronautas. Está diseñado con materiales de bajo coste que son fáciles de tratar, pero que a su vez son muy resistentes a los cambios de temperatura y son considerablemente fuertes, lo que nos proporciona una seguridad y estabilidad constantes y muy importantes. El campamento está dividido en diferentes secciones en forma de cúpulas conectadas entre sí, en las que se desarrollarán cada una de las funciones que serán necesarias realizar en el día a día. Todas ellas están equipadas con las herramientas que se utilizarán en cada actividad. Además de todas las cápsulas que componen el campamento, habrá un lugar separado donde se encuentran los paneles solares, a través de los cuales se obtiene energía para la base. Nuestro campamento, además de proporcionar seguridad frente al ambiente al que están sometidos, incluye una sala de juegos y un gimnasio, que también garantiza la condición física de los astronautas mediante ejercicios diarios en el gimnasio, y la salud mental, con juegos de mesa. como el ajedrez o el parchís, con los que los miembros del grupo podrán jugar, para pasar un rato divertido juntos, y mantener su salud mental.

¿Dónde quieres construir tu campamento lunar?

El campamento se situará cerca de los polos lunares, en el polo norte, porque es una zona interesante para investigar, que es el lugar más conocido y explorado de la Luna, donde hay grandes capas de hielo, que se utilizarían para obtener agua descongelándolas. También hay cráteres, uno de los cuales sería el campamento y donde se podrían realizar investigaciones. En el polo norte de la Luna, la luz solar es casi constante, útil como una de las fuentes de energía del campamento mediante paneles solares, que producirían energía y fundirían las capas de hielo en agua líquida.

En los polos lunares la oscilación térmica es menor que en los otros puntos de la Luna, siendo esta una amplitud térmica de 50ºC mientras que en otras zonas puede ser de hasta 200ºC, Esto hace que en el lugar donde se encuentra el campamento la temperatura sea más favorable que en otras regiones.

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

En el caso de tener que determinar cómo debíamos llevar los materiales a la Luna, sería a través de una nave espacial. Pensamos en materiales que no fueran pesados y resistentes. La composición principal del campamento es de fibras de carbono impresas en 3d, para que constituyan una estructura hermética y que a su vez protejan a los astronautas de las oscilaciones térmicas. Además, se utilizarán cerámicas avanzadas, sustratos de óxido de berilio, aluminio como aislante para circuitos eléctricos, alúmina translúcida para lámparas y fibra de vidrio para fabricar los cristales de las ventanas. Las técnicas de construcción se llevarían a cabo en la Tierra, para que en la Luna los astronautas tuvieran que hacer el menor esfuerzo posible. Para ello se utilizarían estructuras prefabricadas y con los métodos más sencillos posibles que permitirían a los astronautas montar gran parte de la estructura el primer día, para dedicar el resto de los días a tareas primarias. Los astronautas tendrían que excavar en la Luna con algún tipo de herramienta, como taladros.

El diseño del campamento será a través de cúpulas interconectadas por túneles que darán una estructura sólida al campamento. Queremos que todo esté conectado para que sea fácilmente accesible y tengamos un sistema general de ventilación, regulación de la humedad,... Sin embargo, cada módulo del campamento estará separado de los demás para que, en caso de fallo de uno, no perjudique al resto. También tendremos que construir una base que albergue los vehículos que utilicemos para recoger muestras, y una gran antena para comunicarnos con la Tierra.

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

El campamento se situará en uno de los cráteres de la Luna, de modo que tanto la estructura como los astronautas estén protegidos de la peligrosa radiación solar y de las diferencias de temperatura y tengan menos probabilidades de impactar con micrometeoroides en la base.

A los micrometeoritos: la parte superior del campamento estará construida con fibra de carbono para evitar que la estructura se rompa o se deforme.

Frente al polvo lunar:

- En el exterior: llevar trajes espaciales y limpiarse cada vez que se entre en el campamento. - En la base: habrá una sala donde se aspirará todo el polvo lunar antes de acceder a cualquier otro espacio interior.

- Calidad de vida: habrá reguladores de temperatura y humedad, y plantas que proporcionen el oxígeno necesario.

- Salud física: se dispondrá de máquinas y equipos de ejercicio para que la condición física de la tripulación no se deteriore debido a la falta de presión atmosférica.

- Salud mental: dispondrán de algunos juegos de mesa de su elección, como ajedrez o cartas.

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

Sabemos que en la Luna hay agua en los polos y en sus cráteres. Esta última parece estar en una especie de burbujas lunares en forma de vidrio o grano, por lo que obtenerla para regar el jardín sería bastante complicado. Sin embargo, el agua de los polos se congela, por lo que mediante un sistema de filtración y otro para hacerla líquida, podrían obtener al menos parte del agua necesaria para la supervivencia de las plantas. Otra utilidad sería la electrólisis: consiste en la descomposición del agua para obtener O2 y H2 mediante una corriente eléctrica alimentada por una fuente de energía, una pila o batería, conectada por electrodos al agua. El oxígeno se liberaría a la atmósfera para los astronautas, o el hidrógeno, mediante otra reacción junto con el dióxido de carbono se obtendría agua y metano. Es el sistema actual utilizado por los astronautas de la NASA.

Podría obtenerse de arena lunar, incluso sería posible que una parte del terreno se aportara desde la Tierra. Conseguir una nave que contenga los recursos necesarios para llevar a cabo todo este proceso. Sería necesario hacer, como en la Tierra, compost. Para ello, recurriríamos a hongos, lombrices y bacterias descomponedoras, así como actinomicetos, responsables de la descomposición de los restos vegetales.
Una vez tengas todos los materiales y las condiciones necesarias para poder llevarlo a cabo, tendrías que tener en cuenta el tiempo que tardarían las plantas en crecer. Dado que nos encontramos en una situación de investigación, es aconsejable plantar aquellas plantas que no requieran mucho tiempo. Por ejemplo, rábanos, lechugas, zanahorias o cebollinos. Éstas, en condiciones normales, tardan alrededor de uno o dos meses en crecer y dar fruto.

En cuanto a la energía, tras considerar las posibles opciones y variedades para obtenerla, la más eficaz sería la energía solar. Debido a las condiciones climáticas de la Luna, los días son siempre soleados y duran más que un día terrestre, por lo que se podría obtener energía en abundancia. Además, también hay que tener en cuenta que hay algunas situaciones en las que la Luna se queda sin luz solar durante horas (eclipses y noches, que también son más largas), por lo que habría que contar con una batería que ahorre energía suficiente para no dejar el campamento sin energía durante esos momentos; y algún tipo de mecanismo que indique la dirección del Sol en todo momento (girasoles). Además, para asegurar el máximo de horas de luz, el campo de paneles solares debería estar situado en una zona donde las horas de luz duren más (por ejemplo, en el borde de un cráter llamado Shackleton, en el polo sur), para obtener la mayor cantidad de energía posible.

A la hora de obtener oxígeno para respirar en nuestro campamento, distinguiremos diferentes formas de hacerlo. La más viable será a través de la producción de oxígeno producido por algunas plantas y algas, que no son muy difíciles de mantener, ya que sólo necesitamos suficiente agua y luz para mantenerlas vivas, y éstas nos proporcionarían fácilmente una cantidad suficiente de oxígeno, y además nos servirán de alimento, lo que sería matar dos pájaros de un tiro.
Otras formas de obtener oxígeno serían a través de dos procesos diferentes: la electrólisis, que divide el agua en hidrógeno y oxígeno mediante energía, pero estos recursos (agua y energía) no son muy abundantes, y son necesarios para otras funciones más importantes; por lo que no sería tan viable. La otra forma de generar oxígeno sería a través del regolito (suelo lunar), que está compuesto por oxígeno en abundancia, pero extraerlo no es tarea fácil, ya que requiere calentarlo a altas temperaturas para liberar el oxígeno, filtrarlo y almacenarlo de alguna forma, por lo que tampoco sería viable.

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

El objetivo principal de nuestro Campamento Lunar será la investigación de nuevos materiales y procesos que tienen lugar en la Luna. Por este motivo, nuestro campamento cuenta con un laboratorio en una de las cúpulas de la base, en el que se analizarán muestras de los materiales que los astronautas recojan de la Luna, para investigar su composición y cualidades; con el objetivo último de encontrar mejores alternativas a los materiales existentes en la Tierra, y sustituirlos por otros nuevos.

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

Un día en la Luna consistirá en una rutina en la que los astronautas se despertarán, desayunarán juntos y tendrán una pequeña reunión posterior en la que acordarán el trabajo de cada pareja asignado para ese día.

Una pareja se encargará de hacer la comida y anotar las investigaciones de lo sucedido el día anterior, así como de la vida cotidiana dentro del campamento. Llevarán a cabo la recogida de agua, cuidarán del huerto, limpiarán el campamento, etc.

La otra pareja saldrá a investigar. Acordarán una hora para volver al campamento. Así, cada dos días (los días que no salgan) contarán lo sucedido.

Las parejas irán rotando y un día una pareja saldrá al exterior, al día siguiente permanecerá dentro del campamento, al igual que la otra pareja, que hará lo contrario que la primera. Éstas se comunicarán entre sí, cuando una esté fuera por telemetría espacial, de forma que una pareja pueda informar a las otras de la hora para que lleguen a la hora acordada, así como informar en caso de emergencia.

Cada pareja llevará a cabo su propia investigación. Una pareja estudiará las partículas de alta energía del viento solar y la otra los rayos cósmicos del espacio. Para ello, tendrán que tomar muestras y analizarlas en el laboratorio, de las que posteriormente sacarán conclusiones y las anotarán todas.



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