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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: NAI21

Escuela Ramiro de Maeztu  Madrid    España 16

Visor externo para el proyecto 3D

Descripción del proyecto

Nuestra generación es el futuro, y el futuro es la vida en la luna. Hemos desarrollado una
modelo de un campamento lunar para poder utilizarlo como base científica donde se realizará un estudio intensivo de la luna que nos ayude a preparar desde los próximos pasos de los humanos en la tripulación
la exploración.
Hemos diseñado la base teniendo en cuenta las amenazas que pueden venir del espacio, como la radiación o los meteoritos, y también los errores humanos, como los accidentes de laboratorio.
Nuestro diseño está inspirado en la arquitectura modular de la ISS, creando
cuerpos complementarios para la adaptación del campamento lunar en función de las necesidades de los astronautas y permitiendo el fallo de uno o varios .
La base será inflable, lo que significa que se transportará preparada a la luna
facilitando la construcción para los astronautas. Otros objetos o muebles necesarios serán
de aluminio, un material resistente y ligero que facilitará su transporte. Además, la base se fijaría al suelo del túnel con estructuras de aluminio que se anclarán en la roca.
Hemos decidido que ubicar nuestro campamento lunar dentro de una de las muchas redes de cuevas de la Luna formadas por la lava que se enfría. Creemos que esta sería la opción más adecuada porque proporcionará a la tripulación una protección natural contra el medio ambiente. Además, estos lugares son muy amplios, por lo que dispondríamos de mucho espacio para ampliar la base lunar.

¿Dónde quieres construir tu campamento lunar?

Nuestro campamento lunar estará situado en una cueva de la Luna, formada por actividad volcánica desde hace mucho tiempo
hace. Pensamos que era la ubicación más ventajosa, porque protegerá el
los astronautas de los elementos peligrosos del espacio, como los micrometeoritos y la radiación. Por
Al estar bajo tierra, los impactos de meteoritos no serían un problema, y gran parte de la
La radiación sería absorbida por el regolito y la roca que hay encima.
Además, los túneles son bastante grandes, por lo que nos ofrece una cantidad adecuada de espacio para nuestro
base lunar.
El acceso a la base será a través de un ascensor que también tendrá capacidad para transportar
vehículos, protegiéndolos también de los peligros de la superficie lunar

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

Para nuestro diseño elegimos una base hinchable, ya que es más rápida de construir que otras opciones, es
prefabricado y requiere poco apoyo estructural, por lo que es más ligero y menos voluminoso que
otros métodos durante el transporte.
La pared de cada módulo está formada por una mezcla de varios tejidos entrelazados para el aislamiento,
estructura (kevlar) y la presión. En última instancia, utilizaría una composición similar a la de la Bigelow
Módulo de Actividad Expandible (BEAM) que actualmente está acoplado a la ISS. También se
tienen una base rígida de aluminio que las ancla al suelo, y una puerta de apertura hacia el interior que
se conecta a otros módulos.

Para entrar en la base los tripulantes utilizarán la esclusa, donde el polvo y otros contaminantes son
antes de entrar en el resto de la base. El módulo de esclusa tiene cuatro puertos de traje, donde
Los trajes espaciales especiales se acoplan por detrás, sin llegar a entrar en la base, evitando así
el problema del polvo fino. Además, dos puertos a cada lado del módulo permiten acoplar
rovers presurizados.
Debido al diseño modular, la base puede construirse en misiones posteriores, con la más
salas importantes (soporte vital y habitabilidad) cerca de la parte delantera; también permitiría a la tripulación
reorganizar o ampliar la base, de forma similar a la ISS.
Cada habitación tendrá un propósito. Hay un módulo de habitabilidad, un soporte vital y energía
módulo, un gimnasio y una sala de higiene personal, un laboratorio de hidroponía y biología, una
laboratorio polivalente y un laboratorio médico, y una gran sala común para la tripulación o para
objetivos específicos de la misión. Los amplios pasillos también tienen mucho espacio para estanterías y almacenamiento.

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

1. Meteoritos: aunque se ha desarrollado mucha tecnología para proteger a los astronautas de
objetos pequeños y rápidos destruyan las naves espaciales, la solución más eficaz es también la más sencilla.
Al construir el campamento dentro de una cueva bajo la superficie, se pueden evitar los micrometeoritos
completamente, permitiendo que los equipos sensibles y el almacenamiento no presurizado permanezcan fuera de la base
sin riesgo de daños irreparables.
Largas cavernas se extienden por ciertas zonas de la luna como resultado de la actividad volcánica; cuando
la lava se enfriaba dejaba tras de sí largos túneles con grandes cráteres o "tragaluces" hacia la superficie. A
Se necesitaría un túnel suficientemente grande, de al menos 20 metros de ancho, 10 de alto y 50 de largo;
Los datos actuales sugieren que podrían encontrarse túneles mucho más grandes en múltiples lugares. Mientras el
Los módulos están colocados lo suficientemente lejos dentro del túnel como para que el riesgo de impacto sea casi nulo.
Todo lo que quede en la superficie podría ser enterrado bajo una capa de regolito para absorber el
impacto de meteoritos más pequeños.

2. Radiación: la radiación supone un gran riesgo para los astronautas, ya que puede provocar cáncer y otros
enfermedades, así como interferir en el funcionamiento de los equipos eléctricos y la comunicación.
Por suerte, nuestra decisión de construir el campamento bajo tierra mata dos pájaros de un tiro, ya que el
La densa y gruesa roca y el regolito de la superficie absorben la mayor parte de la radiación solar y cósmica.
radiación. Aun así, los ciclos de la tripulación se limitarían a no más de 1 año, como en la ISS, para
reducir la exposición de la tripulación y limitar los daños a la salud.
Además, los módulos inflables y los rovers incorporarían radiación pasiva
protección, con una capa de plástico de polietileno. Otros tejidos densos o incluso cubriendo la
módulos inflables con regolito lunar podría considerarse, si se reduce aún más la exposición a
la radiación es necesaria.

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

El agua se traerá de la tierra al principio, en grandes depósitos. También se puede obtener agua
recogiendo hielo de la superficie con rovers o vehículos no tripulados, que minarían y
purificar el agua, devolviéndola a los grandes depósitos de la superficie o a los más pequeños de la base.
El reciclaje del agua también sería importante, por lo que se utilizaría un sistema como el de la ISS para
recuperar los líquidos de la orina y las aguas residuales de la tripulación, purificándolos para poder reintroducirlos;
El agua que no es lo suficientemente limpia para la tripulación podría ser útil para el cultivo hidropónico. Además, el
Se puede utilizar la reacción de sabatización aprovechando el CO2 exhalado por la tripulación y combinado
con hidrógeno, para producir agua; esta capacidad se probó a bordo de la ISS en 2014, y es
capaz de producir hasta 2000 litros al año.

La comida es esencial para la supervivencia de la tripulación, pero traerla de la tierra podría no ser la única
opción. En primer lugar, sí, la mayoría vendría de la tierra. Envasado al vacío y deshidratado
La comida es la norma para todos los vuelos espaciales por razones obvias, no hay tierra cultivable en la luna.
Gracias a su larga vida útil, se puede traer de la tierra un menú de comida preparada a medida en el
comienzo de cada misión, con la excepción de algunos ingredientes que podrían ser enviados para
cocinar en el campamento; la cocina, incluso con ingredientes secos, podría proporcionar un gran impulso en
La moral de la tripulación, que tendrá que soportar un entorno duro. Además, la comida puede ser
cultivadas para enriquecer la dieta con lechugas frescas, microgreens, tomates, hierbas y otras plantas que
crecen bien en hidroponía, aportando vitaminas y productos frescos.

La energía es el alma de cualquier misión espacial, ya que todo depende de ella. Porque los paneles solares
no trabajan durante la noche lunar, que puede durar entre 14 y 180 días según
latitud, no es una opción viable. Ante la falta de alternativas, sólo la energía nuclear es fiable
y lo suficientemente potente para tales fines; con generadores termoeléctricos de radioisótopos y
reactores de fisión como las dos opciones. Debido al tamaño del campo, un reactor de fisión como el
rusa TOPAZ II es la solución óptima, ya que puede proporcionar más de 10kW de potencia para un
relativamente bajo y un peso de aproximadamente 1 tonelada métrica. El núcleo del reactor sería
enterrado bajo tierra y dentro del tubo de lava, con cables que lo conectan a la base y
superficie. Se pueden añadir reactores adicionales si es necesario, dando a la base redundancia en el caso
de fracaso. A pesar de esta elección, la energía solar se utilizaría para recargar el rover mientras está
en una expedición; además, se almacenarían paneles solares de reserva, listos para ser desplegados en
la superficie en caso de emergencia.

El aire es importante para los astronautas, y está formado por dos componentes esenciales, el oxígeno y el
nitrógeno. Con un suministro de agua fácilmente disponible, el oxígeno se producirá por electrólisis
con sistemas similares a los de los submarinos o la ISS (Elektron), produciendo hidrógeno como
subproducto útil para la reacción Sabatier, o para repostar las naves espaciales. Como respaldo, el oxígeno
Las velas también se pueden utilizar en ausencia de agua, como se utilizaron a bordo de la estación espacial MIR.
Con el oxígeno fuera del camino, el nitrógeno es fácil ya que es un gas inerte que no se consume por
actividad humana; se pueden utilizar pequeños tanques de nitrógeno puro extraído de la tierra para mantener
presión en todo momento. Para mantener el aire respirable, el CO2 debe ser eliminado por "lavado" de
el aire y ventilarlo, o reutilizarlo en la reacción Sabatier.

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

El objetivo principal del campamento lunar sería la investigación científica que tendrá como objetivo
aprender más sobre la luna y la viabilidad de la futura habitabilidad humana, para los científicos,
fines comerciales o turísticos.
Los astronautas estudiarán cómo adaptar la vida humana al entorno lunar y se prepararán para
los próximos pasos de la humanidad en materia de vuelos espaciales tripulados y habitabilidad extraterrestre, con el objetivo de
permitiendo a los humanos vivir de la tierra en futuras misiones, sin necesidad de suministros desde la tierra.
También será un lugar para realizar importantes experimentos científicos, para estudiar la luna con
experimentos en química, física, astrofísica, geología, medicina y biología.

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

Los miembros de la tripulación se levantan a las 7 de la mañana y se preparan para el día. A las 7:30am, el desayuno es servido por
el miembro de la tripulación asignado a la preparación de las comidas durante la semana, que se levanta a las 6:30 de la mañana para
prepararlo. A las 8:00 horas, después de desayunar y poner orden, cada miembro comienza su jornada de trabajo. El
La tripulación se divide en dos, y la mitad de ellos comienza con las tareas domésticas, como la limpieza y el orden.
durante la primera media hora, seguida de un entrenamiento de 2,5 horas que sirve para reducir los músculos y
pérdida de hueso mientras están en el ambiente de baja gravedad de la luna. A continuación, tienen 20 minutos de
descanso para ducharse antes de volver al trabajo. Desde las 11:20 hasta la hora de comer, a las 13:30, preparan
para sus actividades "profesionales", montando experimentos, preparando herramientas para el mantenimiento,
realizar chequeos médicos a sí mismos o a otros, hacer los preparativos para las caminatas espaciales, etc.
La pausa para el almuerzo es de 13:30 a 15:00, cuando la tripulación prepara la comida y come junta.
Por la tarde, cada miembro del grupo de media tripulación realiza su trabajo profesional asignado
actividades, que incluyen la realización de experimentos de laboratorio, en el módulo de hidroponía,
analizar los resultados de los exámenes médicos, realizar el mantenimiento dentro o fuera de la estación,
descargar o cargar la carga, comprobar los sistemas de soporte vital, o incluso salir y volver para
expediciones que tienen una duración aproximada de una semana. Estas actividades continúan hasta
20:00h, cuando termina la jornada de trabajo y los miembros de la tripulación cenan. Como la tripulación se divide en
dos, las actividades de la mañana y de la tarde se invertirán para una mitad, empezando por la
actividades profesionales, limpieza de los experimentos después de la comida, limpieza posterior y
ejercicio antes de la cena. El resto del día, hasta las 22:00 horas, es de recreo. Este
El tiempo libre puede pasarse en la zona común, en el gimnasio o en el módulo de habitabilidad. Pasado
A las 22:00h se anima a la tripulación a irse a la cama, lo que permite un sueño saludable de 8-9 horas. En
Los domingos, sábados o viernes (permitiendo varios días de descanso según la religión) el
La tripulación tiene el día libre y no está obligada a hacer ejercicio, pasando el tiempo por videochat con sus
familia, disfrutar de sus aficiones o simplemente leer un buen libro.
La tripulación media se compone, idealmente, de: un cirujano capacitado, un botánico, un químico, un
físico, un geólogo, un ingeniero nuclear, un ingeniero de vuelo y un miembro más de la tripulación de
cualquier campo científico.



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