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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: Lupus

Escuela femenina de Tiffin  Londres    Reino Unido 17

Visor externo para el proyecto 3D

Descripción del proyecto

La base de nuestro campamento lunar está destinada a la investigación científica para ampliar nuestro conocimiento de la Luna y sentar las bases para futuros desarrollos infraestructurales en la Luna. El equipo está formado por 6 personas, de las cuales 4 son científicos que realizarán experimentos utilizando los recursos del laboratorio y 2 ingenieros que utilizarán los rovers para crear espacios habitables en los tubos de lava subterráneos para su uso en futuras misiones de exploración en la Luna. La base se construirá utilizando ISRU (in-situ resource utilization) y está dividida en diferentes secciones con el área principal de trabajo y las habitaciones separadas para que los astronautas puedan mantener un estilo de vida saludable en la Luna. El principal objetivo de nuestro proyecto es diseñar una base lunar que sirva de vanguardia para la investigación lunar y sea un lugar pionero en la exploración del espacio por parte de la humanidad.

¿Dónde quieres construir tu campamento lunar?

La base está situada en el polo sur, en el borde del cráter Shackleton que se encuentra en la cuenca Aitken. Hemos elegido este emplazamiento por su clima relativamente templado, adecuado para los astronautas, que no tendrán que experimentar cambios extremos de temperatura debido al ciclo lunar. Además, hay tubos de lava que pueden utilizarse como posibles zonas de refugio durante las lluvias de meteoritos y también pueden proteger a los astronautas de la exposición a radiaciones nocivas. El lugar también está iluminado por la luz solar el 75-80% del tiempo, lo que es esencial para producir la energía solar necesaria para alimentar el campamento lunar. El área iluminada por el sol es de aproximadamente 1,25 kilómetros cuadrados, lo que proporciona un amplio espacio para nuestra base. Además, 22% del material que se encuentra en el cráter puede estar compuesto de hielo que los astronautas pueden utilizar para extraer recursos esenciales como el agua.

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

La estructura principal de nuestra base se reforzará con barras de titanio traídas por aviones automatizados antes del aterrizaje. Una vez que todo el material esté en su sitio, tenemos previsto utilizar una impresora 3D plegable para construir bloques estructurales sinterizando el regolito con radiación dirigida. Aunque esperamos tener nuestra base principal ya construida utilizando la automatización por control remoto, el equipo puede entonces, utilizando la impresora, construir el resto del campamento y continuar expandiéndose.En particular, al utilizar el regolito como nuestra principal fuente de material de construcción, ayuda a nuestra base a ser autosuficiente. En

Además del regolito, tenemos previsto aprovechar también los minerales y metales de las regiones polares fijando imanes a nuestra unidad de clasificación de agua, con lo que recogeremos metales paralelamente al agua. Estos metales podrán fundirse y utilizarse para construir estructuras más robustas. Otra importante elección de diseño fue utilizar la tecnología de levitación magnética para nuestro tubo de lava. El objetivo era garantizar un acceso rápido a nuestro búnker de emergencia, así como para el uso diario, ya que uno de nuestros principales objetivos es ampliar la infraestructura subterránea y desarrollar otra base. Además, hemos incluido blindaje contra latigazos, así como sensores de infrarrojos para detectar fugas en nuestro suministro de aire y agua y evitar que se contaminen. También tenemos previsto utilizar vigas entrecruzadas siempre que sea posible en lugar de plataformas sólidas para optimizar al máximo los materiales.

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

Alrededor de nuestro campamento principal, hemos utilizado bermas hechas de regolito sinterizado para proteger la base de los vientos solares y la radiación, además de situarla en un cráter para mayor blindaje. Además, todas nuestras estructuras están conectadas a tierra para neutralizar la acumulación de electricidad estática provocada por los vientos solares. También hemos construido un búnker de acceso rápido en un lavatubo cercano para protegernos de las lluvias de meteoritos. Se accede a él mediante un ascensor de maglev para facilitar el acceso en caso de emergencia y funciona más rápido que un sistema mecánico de poleas. Además, la ISS y la Tierra realizan un seguimiento continuo de los grandes asteroides y transmiten la información a nuestro satélite personal. A continuación, se envía directamente a nuestro centro de comunicaciones. Tanto nuestro satélite como nuestra base cuentan con un blindaje de látigo que ofrece protección contra la basura espacial al descomponer la materia antes de llegar a la estructura principal.

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

Para nuestra base, la obtención de agua era uno de los puntos clave y prevemos que todo el sistema de recuperación de agua esté listo antes de que aterricen los astronautas, ya que el agua es vital para la supervivencia. La instalación se realizaría principalmente mediante robots teledirigidos que utilizarían nuestro satélite como medio de comunicación. Tras estudiar las distintas opciones, decidimos que nuestra agua utilizaría el método aqua factorem, en el que un vehículo rover raspa la superficie superior y luego clasifica las partículas recuperadas utilizando una unidad de clasificación de inteligencia artificial. Decidimos no utilizar la perforación debido a las temperaturas extremadamente frías y al elevado aporte de energía. A continuación, las partículas de agua se transportan al tanque principal mediante trenes de carga de levitación magnética, lo que permite una rápida red de recuperación de agua que funciona eléctricamente para minimizar las emisiones de carbono. El agua consumida se envía a nuestra unidad de reciclaje, de estructura similar a la terrestre.

Los astronautas se alimentarán de verduras cultivadas en el laboratorio aeropónico situado en la zona de trabajo principal de la base. El uso de la aeroponía significa que las plantas se cultivan en un medio nebulizado que contendrá nutrientes esenciales para su crecimiento. Hemos elegido este método porque no requiere un medio agregado como la tierra o el agua, conservando la cantidad de agua disponible para los astronautas. Las plantas se elegirán cuidadosamente para que contengan la cantidad adecuada de nutrientes necesarios para mantener la salud de los astronautas. También se cultivarán plantas de soja para crear sustitutos de la carne y garantizar que a los astronautas no les falten nutrientes esenciales. Hemos optado por no utilizar animales como fuente de alimento, ya que requerirían recursos adicionales como energía, aire y agua, que podrían ser vitales para los astronautas.

Para la energía, pretendemos aprovechar la energía solar con paneles solares equipados con seguidores de un eje, lo que permitirá a nuestros paneles girar y seguir la trayectoria del sol para maximizar la energía obtenida. La energía solar es renovable, además de abundante la mayor parte del tiempo, ya que los paneles estarán situados en los "picos de luz eterna", donde les dará el sol el 75-80% del tiempo. Además,nuestra minicentral eléctrica, donde los vapores de agua de la electrólisis proporcionan energía mecánica que luego nuestros generadores convierten en energía eléctrica. Por último, tenemos una opción de energía de reserva con nuestro satélite. Gracias a la mayor superficie de paneles solares de nuestro satélite, en caso de emergencia puede enviar haces de energía en forma de microondas, que luego recibe nuestro centro de comunicaciones. La energía adicional permite a nuestro equipo responder a cualquier emergencia.

La fabricación de aire/oxígeno es un aspecto importante de nuestro campamento, en el que hemos decidido fabricarlo mediante electrólisis del agua. Esta reacción química nos permite obtener oxígeno puro e hidrógeno (que se utiliza como combustible). A continuación, el oxígeno se almacena en recipientes sellados al vacío y se distribuye a nuestra base. Como la puesta en marcha de este proceso puede llevar tiempo, al principio el equipo utilizará oxígeno importado de la Tierra y entregas desde la ISS, aunque no prevemos que esto lleve demasiado tiempo, ya que la infraestructura se construirá antes utilizando robótica automatizada. Al igual que el agua, el oxígeno se reciclará en la medida de lo posible, e incluso se utilizará el oxígeno liberado en nuestra unidad aeropónica (procedente de la fotosíntesis). Esto se hará mediante respiraderos y cámaras selladas en nuestra base principal, utilizando ventiladores para dirigir la corriente de aire.

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

Uno de los principales objetivos de nuestro campamento lunar es investigar las posibilidades de supervivencia de formas de vida orgánica, como animales y plantas, en la atmósfera lunar, por lo que nuestro equipo de científicos incluirá a un biólogo que dirigirá la investigación en ese ámbito. Los científicos utilizarán tanto los robots automáticos como los manuales para comprender la superficie lunar explorando lugares hasta ahora inaccesibles. El campamento lunar cuenta con un telescopio de infrarrojos que se utilizará para ampliar nuestra comprensión de los cuerpos celestes del universo. Los ingenieros trabajarán en el desarrollo de los tubos de lava bajo la superficie lunar para hacerlos habitables y poder utilizarlos en futuras exploraciones en la Luna. Los trabajos consistirán en el desarrollo de infraestructuras, de modo que la base pueda utilizarse en el futuro como estación de abastecimiento de combustible.

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

Habrá un turno de sueño en la base programado para que al menos un miembro de la tripulación esté despierto en todo momento. Este miembro de la tripulación estará situado en el centro de comunicaciones cuando el resto de la tripulación esté durmiendo, de modo que pueda ser alertado en caso de emergencia y avisar al resto de la tripulación. Cuando el miembro de la tripulación se despierte, deberá asearse y desayunar, tras lo cual deberá completar sus tareas del día. Habrá un horario rotativo para que dos miembros de la tripulación pasen el día controlando la infraestructura y el equipamiento de la base para comprobar que todo funciona correctamente; también controlarán el consumo de energía de la base y, en caso necesario, podrán apagar algunos sistemas para que haya energía suficiente para mantener cosas críticas como los niveles de oxígeno. El resto de la tripulación completará las tareas relacionadas con su papel en el campamento lunar. Los biólogos investigarán las posibilidades de que la vida orgánica sobreviva en la superficie lunar, y también se encargarán de gestionar el laboratorio aeropónico para asegurarse de que las plantas crecen correctamente, ya que son un recurso vital. Los demás científicos e ingenieros se turnarán para que dos miembros de la tripulación utilicen los robots para investigar la superficie lunar. Para ello, utilizarán el vehículo de exploración manual o el vehículo automatizado en lugares peligrosos para los miembros de la tripulación. Los ingenieros pasarán el día diseñando y mejorando la infraestructura de los tubos de lava, mejorando la integridad de la estructura y asegurándose de que es habitable para que pueda utilizarse como residencia en futuras misiones de exploración lunar. Los miembros de la tripulación almorzarán y luego pasarán el resto del día completando las tareas pendientes de la mañana. Por la tarde, los miembros de la tripulación dispondrán de tiempo libre para realizar una actividad de su elección. Los miembros de la tripulación participarán en simulacros de seguridad que tendrán lugar periódicamente, para asegurarse de que están preparados en caso de emergencia.



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