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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: Campamento Helenborough

Escuela Secundaria y Colegio Comunitario de Nidderdale  Puente Pately    Reino Unido 15

Visor externo para el proyecto 3D

Descripción del proyecto

Nuestro hábitat lunar está diseñado para ser la primera colonia humana a largo plazo en la Luna, actuando como punto de partida para una mayor colonización y utilización humana de los recursos lunares.

 

Sus objetivos principales son:

  1. Realizar investigaciones sobre la geología lunar, la gravedad lunar y otros campos específicos de la Luna.
  2. Establecer una presencia humana a largo plazo en la Luna.
  3. Producir combustible para seguir explorando el Sistema Solar.

 

El establecimiento de una colonia en la Luna sería un logro monumental para la humanidad e inspiraría a una nueva generación de ingenieros, científicos y astronautas para llevar la antorcha de la humanidad a nuevos mundos.

El Hábitat serviría de base para un mayor desarrollo humano de la Luna y la explotación de sus recursos.

¿Dónde quieres construir tu campamento lunar?

Hemos optado por construir nuestro hábitat en el cráter Schrodinger. Hemos elegido este lugar porque tiene abundantes tubos de lava y una superficie relativamente plana dentro del anillo interior; lo que es bueno para futuros desarrollos en la superficie.

 

También está cerca del polo sur y del cráter Shackleton. Sería ventajoso construir la base cerca de los polos, ya que se cree que allí hay hielo, que puede ser transformado en agua utilizable.

 

El cráter Schrodinger es uno de los pocos lugares de la Luna que muestra signos de actividad geológica reciente, lo que supone una gran oportunidad para seguir investigando la composición y el desarrollo geológico de la Luna. El cráter Schrodinger tiene tubos de lava bajo su superficie que pueden proporcionar una zona subterránea natural para la construcción de una base. Esto es ventajoso, ya que la construcción de una base subterránea ofrece protección contra la radiación solar y los micrometeoritos.

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

El campamento se construirá a partir de módulos uniformes separados por puertas herméticas. Esto facilita la construcción de la base y su mantenimiento. También hace que la base sea modular, lo que significa que la ampliación puede hacerse con relativa facilidad.

 

Las paredes del hábitat se construirán con paneles rectangulares uniformes de titanio enviados desde la Tierra. Estos paneles se soldarán mediante técnicas de soldadura por electrones. La soldadura por electrones es más ventajosa que otros métodos de soldadura, ya que no requiere ningún gas y funciona en el vacío. El techo se construirá de forma similar, pero con paneles triangulares. Los cimientos se construirán con vigas de titanio y los suelos con placas de aluminio uniformes.

 

Algunos módulos más grandes, como las bahías de aeroponía, deben construirse con módulos inflables. Esto se debe a que sería muy difícil enviar módulos base de este tamaño a la Luna. Las paredes tendrán varias capas para mayor seguridad. Cada capa tendrá sensores individuales para poder controlar la presión y detectar las fugas antes de que crezcan. Las paredes se sostendrán con postes de acero.

El uso de módulos hinchables también facilita la entrega y la construcción. El único problema es que estos módulos no pueden utilizarse como compartimentos base principales por motivos de seguridad.

 

El equipo pesado se montará in situ. Los equipos interiores de gran tamaño serán trasladados al interior de la base por los colonos antes de su ensamblaje, esto es para evitar posibles complicaciones con el traslado de los equipos a través de las esclusas. El equipamiento interior se montará cuando la base esté totalmente presurizada.

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

Para proteger el hábitat de la radiación y los micrometeoritos, se construirá dentro de un tubo de lava. Cada sección de la base está separada por puertas herméticas, de modo que las demás zonas están protegidas en caso de que uno de los compartimentos sufra un fallo de presurización. El hábitat cuenta con una bahía médica con un quirófano. Los habitantes podrán ser evacuados a un puesto de avanzada en la superficie en caso de emergencia.  

 

El soporte vital del hábitat puede controlar el flujo de aire de cada compartimento individualmente. Esto es necesario para que si hay una emergencia en una sección de la base, las secciones operativas puedan seguir funcionando sin que el sistema de ventilación suponga un riesgo.

 

El hábitat también está equipado con un sistema de extinción de incendios. Si se detecta un incendio, el sistema de soporte vital puede inundar el compartimento con gas argón para reducir la concentración de oxígeno y extinguir el fuego. Esto no dañará los equipos sensibles. Los habitantes tendrán que evacuar previamente.

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

Se realizarán prospecciones con un satélite equipado con un espectrómetro de neutrones para encontrar un lugar adecuado para la recolección de hielo. Una vez encontrada la ubicación, el sistema de prospección de la ESA aterrizará y comenzará a cosechar el hielo. Se utilizará un cohete para transportar el hielo desde el lugar de extracción hasta la base, donde se procesará. A continuación, el hielo se almacenará en tanques donde se derretirá por la radiación solar. Se utilizará la electrólisis y un sistema presurizado para proporcionar oxígeno e hidrógeno que se utilizará como combustible para cohetes, aire respirable y combustible para pilas de hidrógeno.

Para la alimentación, utilizaremos un sistema aeropónico para el crecimiento de los cultivos. El sistema aeropónico es más ventajoso que otros métodos de cultivo, ya que no requiere tierra y utiliza menos agua que el hidropónico.
La soja se cultivará para las proteínas y las grasas, la col rizada para la vitamina K, C, E y el calcio. Las patatas se cultivarán para obtener carbohidratos y vitamina A.
Algunos alimentos no perecederos se enviarán desde la Tierra, ya que es imposible producir todo lo necesario in situ en una base de este tamaño. Los astronautas también tomarán suplementos vitamínicos diarios para garantizar que no desarrollen ninguna carencia de vitaminas.

La electricidad se producirá y almacenará utilizando diferentes métodos a lo largo del día.

Cuando sea el día lunar, se utilizarán paneles solares para producir electricidad. La electrólisis producirá hidrógeno y oxígeno durante el día. El hidrógeno y el oxígeno gaseosos se almacenarán para el uso de pilas de combustible de hidrógeno, ya que los paneles solares no pueden funcionar durante la noche.

El equipo de electrólisis sólo se alimentará durante el día para evitar un déficit de hidrógeno. Esto se debe a que se necesita más energía para producir el hidrógeno para las pilas de combustible que la energía liberada por el hidrógeno en las pilas de combustible.

Al principio, habrá que importar fuentes de oxígeno de la Tierra. Tras un breve periodo, se podrá iniciar la producción local de oxígeno mediante la electrólisis del agua. El crecimiento in situ de las plantas ayudará a mejorar la calidad del aire. El aire circulará mediante un sistema de ventilación en toda la base que garantice la filtración del dióxido de carbono del aire y no provoque una acumulación peligrosa. El nitrógeno, u otro gas inerte similar, es necesario como diluyente para garantizar que la atmósfera del hábitat no sea peligrosamente rica en oxígeno. Los diluyentes tendrán que ser importados de la Tierra.

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

El campamento Helenborough, que lleva el nombre de la astronauta Helen Sharman, se centrará principalmente en el estudio científico y la exploración de la Luna. De él saldrán valiosos descubrimientos científicos, no sólo para la ESA, sino también para los colaboradores internacionales. También se obtendrá una valiosa experiencia de las misiones de larga duración en el campo. Estas experiencias resultarán inestimables para quienes trabajen para poner a los primeros humanos en Marte y otros cuerpos celestes.

 

Esta misión es intrínsecamente arriesgada, por lo que no habrá oportunidades para los turistas en las primeras etapas. Sin embargo, en el futuro, puede haber oportunidades para algunas visitas civiles, similares a las pasadas visitas pagadas a la ISS.

 

También puede haber oportunidades para la expansión comercial de la base, por ejemplo, el aterrizaje y el repostaje de naves espaciales comerciales en ruta a Marte y más allá, o quizás la exportación de materiales raros encontrados en la Luna. Pero estas misiones tendrían que ser cuidadosamente evaluadas y planificadas de antemano.

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

A las 7 de la mañana, hora central europea, se despertará el turno de día. Se ha elegido la hora de Europa Central porque el ESOC (Centro Europeo de Operaciones Espaciales) utiliza esta zona horaria y es la zona horaria a la que se alinearán la mayoría de los astronautas de la ESA.

Después de levantarse, se vestirán y utilizarán los servicios higiénicos, y luego desayunarán antes de empezar sus turnos. Los equipos trabajarán en turnos de 2 horas, separados por descansos recreativos cada cuatro horas.

Los equipos que trabajan en el interior del hábitat principal también supervisarán los sistemas críticos, como el soporte vital y la electricidad. Cada astronauta estará de servicio durante 12 horas al día, pero no será un trabajo constante, sino que tendrán descansos de recreo y una pausa para el almuerzo para asegurarse de que no están sobrecargados de trabajo. Se utilizarán horarios de sueño rotativos para garantizar que haya al menos dos habitantes, uno de los cuales será un especialista en sistemas, despiertos en todo momento. Esto es para asegurar que todos los sistemas se observan constantemente y que el mantenimiento no programado se puede realizar en cualquier momento si es necesario.

El hábitat cuenta con una zona de gimnasio con dos máquinas de ejercicios resistivos que utilizan mecanismos como fuerza de resistencia en lugar de la gravedad. Una de ellas es una máquina de remo que se utilizará para mantener la fuerza de la parte superior del cuerpo y la masa muscular, la otra máquina es una bicicleta estática que se utilizará para mantener la forma cardiovascular y aeróbica, así como la fuerza y la prevención de la atrofia ósea y muscular. Todos los habitantes tendrán un tiempo designado en el que tendrán acceso a los equipos de ejercicio del gimnasio. Esto es esencial para garantizar que sus músculos y estructuras óseas no se degraden debido a la menor gravedad.

Durante el tiempo de recreo, los habitantes tendrán acceso a sus propios ordenadores portátiles personales, cada uno de los cuales tendrá 500 GB de medios personales.

Durante el intervalo entre los cambios de turno, los habitantes tendrán tiempo para trabajar en actividades de creación de equipos para aumentar la moral y la cooperación. Durante este tiempo también cocinarán y tomarán juntos la cena/desayuno. Los jefes de turno harán reuniones informativas para asegurarse de que la información necesaria se transmite al siguiente turno y para marcar formalmente la apertura y el final de su turno diario en los registros de la misión.



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