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: Lichtenbergonauten
Georg-Christoph-Lichtenberg-Schule Kassel Alemania 18
Visor externo para el proyecto 3D
Descripción del proyecto
LunEx es uno de los primeros asentamientos lunares de la humanidad. Será un puesto avanzado de la humanidad, que establecerá nuevos estándares para la ciencia y la exploración. La base será el hogar de una tripulación de 6 astronautas, que realizarán experimentos científicos en el entorno único de la Luna. Esos experimentos allanarán el camino para toda la exploración espacial futura, razón por la cual la construcción de una base lunar como LunEx es crucial para el gasto de la humanidad más allá de la Tierra. |
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¿Dónde quieres construir tu campamento lunar?
LunEx Basecamp se construirá en el valle del cráter Peary, en el polo norte lunar. El cráter Peary presenta numerosas características geográficas beneficiosas, que lo convierten en una elección excelente para una futura base lunar. Una de las principales ventajas es la existencia tanto de zonas casi permanentes de luz como de sombra en el cráter, debido a su situación extrema en el polo y a las escarpadas montañas del borde que protegen permanentemente ciertas zonas de la luz solar. Esta dualidad única de propiedades es muy deseable, ya que una base lunar tendrá segmentos que sólo funcionarán a la luz del sol o a la sombra en su momento álgido (por ejemplo, un sistema fotovoltaico necesita una exposición constante a la luz), mientras que las zonas de sombra limitan la cantidad de radiación nociva procedente del sol que experimentarán los astronautas. Además, se supone que en esas zonas de sombra permanente existe hielo de agua, que es fundamental para que los astronautas sobrevivan. ¿Cómo piensas construir tu campamento lunar? Describe las técnicas y los materiales que utilizarás.
El principal material para la construcción de LunEx será una aleación de aluminio y cobre, ya que es ligera y relativamente resistente, a la vez que fácil de trabajar. Debido a esas excelentes propiedades, ya se utiliza mucho en la industria espacial. Para todos los objetos que no necesiten ser tan resistentes, como los muebles, utilizaremos plásticos ABS. Rechazamos deliberadamente la idea de utilizar regolito como material de construcción, ya que la fabricación sería complicada y el consumo de energía demasiado elevado. El montaje se realizará por etapas. Todas las piezas principales se preconstruirán en la Tierra y se enviarán al lugar de aterrizaje con antelación. El trabajo de la primera tripulación consistirá en ensamblar esas piezas. La principal ventaja es que el ensamblaje es relativamente fácil y puede reducirse el costoso mantenimiento, ya que las piezas pueden fabricarse con gran calidad en la Tierra. El entorno de la Luna es muy peligroso para los astronautas. Explica cómo tu campamento lunar les protegerá.
La Luna es un lugar peligroso para cualquier organismo vivo. La presencia humana conlleva inevitablemente riesgos para el bienestar de los astronautas, pero el diseño de LunEx los reduce drásticamente. Hay dos grandes peligros que están presentes constantemente, la radiación y el polvo. La forma más peligrosa de radiación procede del sol y puede causar daños sustanciales a la salud de un astronauta en forma de cáncer o, en cantidades extremas, como durante una erupción solar, una enfermedad mortal por radiación. Evitamos este problema construyendo LunEx en las zonas de sombra eterna del cráter Peary, bloqueando así todas las partículas radiactivas. Sin embargo, también existe la radiación cósmica de fondo, menos nociva pero constante. Durante una estancia de seis meses, el efecto no debería ser demasiado grave para los astronautas, pero para estar seguros, blindamos LunEx con una gruesa capa de agua líquida entre el casco interior y el exterior. El agua tiene excelentes propiedades aislantes que reducirán significativamente la dosis de radiación para los astronautas. Explique cómo su campamento lunar proporcionará a los astronautas:
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Agua
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Alimentos
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Electricidad
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Aire
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El agua se extraerá utilizando la nueva tecnología Aqua Factorem, inventada por Philip Metzger. La idea que subyace a este concepto es que se recogerán pequeños granos de materiales mezclados y luego se separarán. A continuación, los granos de hielo se limpiarán y fundirán para obtener agua líquida. Estos granos de hielo están repartidos por toda la superficie lunar, pero utilizaremos la máquina junto a los grandes depósitos de hielo de agua que se supone que están presentes en el cráter Peary. De este modo, se puede aumentar drásticamente la eficacia, pero aunque llegar a la capa de hielo no funcione, sigue existiendo una fuente básica de agua. La base está conectada a la máquina Aqua Factorem a través de tuberías y una vez que el agua llega a la base, se almacena en un tanque y el en el casco. Para asegurarse de que no se congele y pueda dañar la estructura de la base, se calienta constantemente. El reciclaje del agua y el oxígeno será similar al que se hace actualmente en la ISS. |
Para ser lo más autosuficiente posible, LunEx cultivará sus propios alimentos utilizando aeroponía de alta presión (HPA). Este método funciona creando pequeñas gotas de niebla a alta presión, que se utilizan para cultivar plantas. El innovador diseño tiene la ventaja de que las plantas crecerán muy rápido y tendrán una oxigenación superior. Esto se traduce en una mejor composición nutricional. Además, numerosas plantas son compatibles, lo que aumenta la diversidad en la dieta del astronauta. Además, es fácil ampliar la capacidad de la granja. La flexibilidad general es crucial para el éxito de una misión lunar. A pesar de las innumerables ventajas de una alimentación autosuficiente, las plantas no son capaces de satisfacer todas las demandas nutricionales que tiene la tripulación, por lo que hay que traer algunos alimentos de la Tierra para garantizar una composición saludable de minerales y vitaminas. |
La electricidad procede de paneles solares fotovoltaicos normales. Éstos se colocarán en las zonas de luz solar permanente del cráter Peary y se conectarán a la base en la sombra permanente mediante un cable. La fuente permanente de luz debería hacer obsoletas las grandes baterías, pero aún se debate si esas zonas también están expuestas al sol durante la noche lunar. Así pues, iniciaremos la primera misión en el verano lunar y abandonaremos la base al cabo de seis meses. Si es cierto que hay una exposición constante a la luz solar, la base podría estar activa todo el tiempo. Como reserva, habrá un pequeño acumulador. |
El oxígeno no se traerá de la Tierra, sino que se extraerá del regolito regular de la Luna mediante la utilización de recursos in situ, una idea propuesta por el becario de la ESA Sebastian Rohde. Funciona mediante una forma especial de electrólisis con líquidos iónicos que permanecen líquidos en el espacio. Las ventajas de esta moderna tecnología son que es reutilizable y además funciona a bajas temperaturas. El hecho de que el regolito sea abundante en la Luna permite garantizar un suministro constante de oxígeno. Una vez procesado, el oxígeno se mezclará con dióxido de carbono en la base para no correr el riesgo de una explosión. Cuando la concentración de CO2 sea demasiado alta, podrá expulsarse por la base. |
Explique cuál sería el objetivo principal de su campamento lunar (por ejemplo: fines comerciales, científicos y/o turísticos).
La base LunEx será una de las primeras que se construyan en la Luna. Por ello, su objetivo principal es servir de modelo para futuras formas de presencia humana en el espacio y, además, realizar diversos experimentos científicos. Tanto la microgravedad como la propia Luna son excelentes objetos para experimentar, lo que proporcionará nuevos y valiosos conocimientos y tecnologías para su uso tanto en el espacio como en la Tierra. |
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Describa un día en la Luna para su tripulación de astronautas del Campamento Lunar.
Un día típico para los astronautas comenzará por la mañana con los seis miembros de la tripulación despertándose al mismo tiempo. Los turnos de trabajo se evitan a propósito, porque tener más gente alrededor mejora significativamente el bienestar psicológico de los astronautas. Sólo en caso de que un experimento necesite supervisión constante, se planificarán los turnos necesarios. En primer lugar, todos los astronautas desayunarán juntos. La comida será en parte elaborada por ellos mismos en la granja aeropónica de la base, y en parte traída de la Tierra para garantizar un suministro saludable de nutrientes vitales que no pueden cosecharse en la granja. Mientras desayunan, el control de la misión en la Tierra informará a la tripulación sobre el programa diario. En un día normal, probablemente habrá un par de experimentos que realizar y un trabajo de mantenimiento para la base. En este ejemplo, los astronautas probarán formas de hacer fértil el regolito. Un gran experimento como éste sólo puede realizarse en la Luna y proporciona valiosos conocimientos para alimentar futuras colonias en la Luna o Marte. Además, dos ingenieros se aventurarán fuera de la base para comprobar y posiblemente reparar un panel solar que no produce electricidad. Se subirán a sus trajes espaciales acoplados a la base y caminarán por el cable que conduce fuera de la sombra donde se encuentra LunEx hasta las zonas siempre iluminadas por el sol del cráter Peary, donde están los paneles. A lo largo del día, la tripulación se turnará para hacer ejercicio en el gimnasio, con el fin de prevenir los efectos negativos de la microgravedad en el organismo. Cuando termina el trabajo del día, la tripulación se reúne de nuevo para cenar juntos. Después, hay un poco de tiempo libre para llamar a la familia y amigos en la Tierra, jugar a algún juego con los otros astronautas o simplemente observar el paisaje lunar a través de una de las gruesas ventanas de plexiglás. Al final del día, todos los astronautas se reúnen en la sala de dormir para disfrutar de un merecido descanso tras un día agotador pero significativo en la Luna. |