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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: Disparo a la Luna

UTC Portsmouth  Portsmouth    Reino Unido 17, 16

Visor externo para el proyecto 3D

Descripción del proyecto

Nuestra base lunar tardará unos años en construirse y proporcionará alojamiento temporal a los astronautas. El objetivo principal de la base es probar cómo afectará a los astronautas el entorno de una base subterránea, tanto física como mentalmente. Los experimentos que se lleven a cabo serán similares a los de la ISS y contarán con un número similar de tripulantes que cambiarán regularmente. El número máximo de personas será de 8, pero se podrá reducir a 2 y la base seguirá funcionando. Como ya se ha dicho, la base será parcialmente subterránea para protegerla de la radiación y de la temperatura. La base se construirá como una estructura vertical casi en forma de silo que se bajará a un agujero excavado antes de su construcción. La razón por la que el montaje llevará varios años es el proceso de perforación y sondeo necesario para preparar la base. A medida que se vaya excavando el hoyo, se entregarán piezas individuales de la base, que se fijarán en su sitio sobre la máquina perforadora, lo que se hará un total de 7 veces, dejando 8 componentes anclados en el suelo. La base constará de un almacén de alimentos en la base, un dormitorio para que duerman los astronautas, una sala de medicamentos, una sala de cultivo, tanques de comunicaciones, energía y agua, y una esclusa de aire para salir de la base. 

¿Dónde quieres construir tu campamento lunar?

La base se situará en torno al polo sur de la Luna, posiblemente alrededor del cráter Shackleton. Esto se debe a la posibilidad de que haya un punto en el que la luz sea casi constante en un lugar concreto, tal y como analizó Ben Bussey y se informó en la Conferencia Internacional sobre Exploración y Utilización de la Luna del Grupo de Trabajo Internacional sobre Exploración Lunar, celebrada en Sorrento (Italia) en 2006. Esto podría proporcionar energía solar casi constante durante la mayor parte del año y luego, para otras partes de la base, podría dejarse inactiva de forma similar a las bases árticas. Esta ubicación también permitiría explorar los arrecifes en constante oscuridad que tienen la posibilidad de contener agua que podría utilizarse en futuras expansiones si la hubiera.

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

La base utilizará hábitats metálicos prefabricados con juntas herméticas entre los compartimentos. Esto permitirá que cada compartimento se envíe en su propia misión a medida que se construye la base. La construcción se llevará a cabo a medida que la máquina perforadora vaya excavando lentamente bajo tierra. Debido a la suciedad circundante, debería haber bastante protección contra la radiación de fondo, y el hecho de que el almacenamiento de agua esté situado en la parte superior de la base también proporcionará algo más de protección, dejando que la esclusa de aire sea la única parte de la base sin protección indirecta contra la radiación. La forma cilíndrica facilitará la construcción de la base, ya que podrá ajustarse al tamaño del agujero. Además Al ser cilíndrica, tendrá mucha más integridad estructural para resistir la presión del suelo. Internamente no habrá mucha diferencia para reducir la complejidad, pero todas las paredes estarán aisladas para evitar que las temperaturas externas de la Luna provoquen fluctuaciones en la base lunar. 

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

La base lunar deberá protegerse de tres cosas principales: la radiación, la atmósfera y las temperaturas. Para protegerse de la radiación se construirá bajo tierra. Aunque seguirá habiendo aislamiento de plomo para garantizar la protección de los astronautas. Los astronautas se someterán a análisis de sangre periódicos y, debido a los reabastecimientos y a la corta duración de las misiones, de unos 6 meses, similar a la de la ISS, los astronautas deberían ser tratados rápidamente. La siguiente área de protección es la atmósfera, que puede lograrse mediante el uso de piezas de cierre hermético con la adición de juntas para garantizar un interior totalmente sellado. A continuación, el uso de sistemas de soporte vital puede controlar de cerca la atmósfera dentro de la base. Queda el peligro final de que la temperatura sea el único obstáculo. El uso de un aislamiento grueso y de bombas de calor reguladoras de la temperatura podría proporcionar estabilidad adicional al entorno.

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

El agua será suministrada en un cohete cada 2 meses o alrededor de 56 días y será bombeada al tanque de agua desde la carga útil, que consistirá en 224 litros por persona, por lo que una capacidad máxima de 2.000 litros permitirá un uso máximo esperado de 1.792 litros y todavía tendrá suficiente agua para otros usos, como el establecimiento de un sistema de acuaponía. Además, como la base está situada cerca de Shackelton, existe la posibilidad de encontrar agua congelada en las zonas oscuras de la Luna. Esto permitiría ampliar la base para disponer de una fuente de agua lunar, aunque sería necesario realizar más pruebas y, para empezar, sería beneficioso abastecerse desde la Tierra para garantizar que la base funcione antes de establecer los sistemas más complejos. El agua también se reciclará para garantizar que sólo se utilice la cantidad necesaria.

La comida consistirá en raciones secas y alimentos listos para consumir (MRE, por sus siglas en inglés). Esto se debe a que este tipo de comida no requiere agua adicional y puede almacenarse durante largos periodos de tiempo. Según el peso y las dimensiones de los MRE militares, se necesitarán 1.344 raciones para los dos meses que median entre los suministros. El peso neto será de unos 1.000 kg. Esto significa que los alimentos y el agua podrían enviarse en el mismo cohete de suministro. El uso de raciones debería proporcionar todas las calorías y nutrientes necesarios. También habrá una sala de cultivo en la base para probar cómo crecerían las plantas en el espacio y, con el tiempo, podría utilizarse para proporcionar alimentos frescos a los astronautas. Los alimentos se cultivarán en lechos de cultivo con luces y agua de reserva para regar las plantas. Los alimentos cultivados se utilizarán de nuevo para probar cómo se pueden cultivar fuera del mundo.

La energía será suministrada por paneles solares y, debido a la ubicación de la base, es probable que haya sol cerca constantemente, por lo que sólo será necesario disponer de suficiente energía de batería para garantizar que el soporte vital siga en línea si se produce algún fallo. Se necesitaría más información para elegir la mejor ubicación de los paneles solares. Habría que hacer cálculos más precisos sobre el consumo de energía de la base, pero la iss en la que se inspira consume unos 80 kW y puede llegar a 95 kW.

La mayor parte del aire estará compuesta por nitrógeno y el resto por oxígeno. El aire tendrá una mezcla prevista de 80% de nitrógeno y 20% de oxígeno, aunque habrá una cantidad notable de dióxido de carbono producido por las personas. Esto significa que se utilizará la filtración para eliminar el carbono del aire y añadir oxígeno cuando sea necesario. La mezcla de aire deberá prepararse antes de la llegada de los astronautas, que recibirán un suministro de hasta 448 kg de oxígeno al mes. De esta forma se cubrirá la ingesta media de 1 kg al día por persona, según la NASA. Si se almacena a 50 ºC, sólo ocupará 7 m3 en la zona de almacenamiento.

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

El objetivo de la base lunar será probar el concepto de una base lunar subterránea. Las pruebas médicas y el poco tiempo de permanencia en el lugar están pensados para proporcionar la mayor cantidad de datos posible y ofrecer información precisa. Los astronautas deberán someterse a pruebas médicas todos los días y procesar los resultados para obtener información precisa sobre la persona en el día a día. Otros procesos, como la acuaponía y los lechos de cultivo, y posiblemente la extracción de agua, podrían utilizarse y probarse en este entorno y también producir resultados reales sin el riesgo de que un fallo espontáneo en uno de estos sistemas provoque el fracaso de la base.

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

La jornada media será de 16 horas y consistirá en una actividad principal, ya sea la realización de pruebas médicas, el cuidado de los cultivos, el manejo de equipos de comunicación o el mantenimiento general. Se asignarán dos miembros de la tripulación a cada trabajo, lo que significa que se podrán asignar turnos para que siempre haya al menos una persona de servicio en todo momento. Los dos astronautas que realicen las pruebas médicas llevarán a cabo pruebas a los demás astronautas a lo largo del día para determinar la masa muscular, la frecuencia cardíaca, los niveles de oxígeno, la presión arterial y los análisis de sangre. Estos datos serán recogidos y enviados al centro de comunicaciones para ser transmitidos al control de la misión. Los miembros de la tripulación que trabajen con los cultivos deberán asegurarse de que todos los entornos de cultivo son correctos, ocuparse de los equipos y las tuberías y supervisar el crecimiento de todas las plantas, enviando toda la información pertinente al centro de comunicaciones para su transmisión al control de la misión. Los operadores de comunicaciones se encargarán de transmitir la información desde la base al control de la misión y de garantizar que todas las comunicaciones funcionen correctamente. Por último, el equipo de mantenimiento general se encargará del mantenimiento de los equipos de a bordo y de supervisar el consumo de alimentos, agua, energía y aire.



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