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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: Equipo de Base Real

Gymnazium Christiana Dopplera, Gymnazium Jana Keplera, Gymnazium Nad Kavalirkou  Praga    República Checa 17, 16

Visor externo para el proyecto 3D

Descripción del proyecto

En primer lugar, esto no debe parecer una base lunar de una película de ciencia ficción. Nuestro objetivo es utilizar la investigación y la tecnología actuales para diseñar una base que podría construirse en la Luna dentro de veinte años. El objetivo principal de la misión de la Base Real -además de la investigación estándar- es examinar, probar y validar los descubrimientos más recientes. El tema principal es la detección por parte de SOFIA de agua en la cara iluminada por el Sol, más concretamente en el cráter Clavius. Se ha calculado que hay aproximadamente una botella de 12 onzas de agua atrapada en un metro cúbico de suelo.

La base está diseñada para que cuatro personas vivan en la superficie de la Luna durante medio año con suministros periódicos desde una estación orbital. En tiene seis centros en total con una planta de energía añadida y una esclusa de aire, los centros individuales están conectados de forma efectiva y diseñados para un fácil montaje (en su mayoría por robots), máximo confort sin espacio no utilizado, pero bien protegidos de la radiación. Los astronautas estarán equipados para utilizar los recursos disponibles en su ubicación, pero sólo en cantidades experimentales, la mayoría de los alimentos y las herramientas se traerán de la Tierra y se almacenarán en la base. Este proyecto pretende ser el comienzo de una nueva era, la era de la Luna, y ser un trampolín para una colonización mayor y más autónoma.

¿Dónde quieres construir tu campamento lunar?

Nuestra base está situada en el borde oriental del cráter Clavius, en las escarpadas tierras altas del sur. Hay varias razones para esta ubicación. En primer lugar está el propósito de toda esta misión (verificar los descubrimientos actuales del telescopio infrarrojo SOFIA) y tratar de extraer agua del suelo del cráter. También hay tubos de lava, que seguramente serán el principal objeto de investigación en el futuro, y piscinas de hielo de agua subterránea, lo que, junto con la relación día/noche en el borde, hace que esta zona sea perfecta.

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

La construcción comenzará en la Tierra, donde los ingenieros crearán un módulo inflable de toda la base con todos los núcleos laterales y el pasillo de almacenamiento. A continuación, este módulo se comprimirá hasta un tamaño mínimo y se transportará a la Luna.

El primer cohete con la impresora 3D móvil, los robots, el módulo comprimido y algunos otros materiales importantes aterrizará en el lugar elegido. Los robots inflarán el módulo y, a continuación, mezclarán el hormigón del regolito y sustancias adicionales traídas de la Tierra. A continuación, la impresora 3D móvil cubrirá toda la base con la mezcla de hormigón en capas que creará un marco sólido y una futura protección para la base. En la última fase los astronautas, con la ayuda de robots, montarán el interior. Al final del proceso, la tripulación instalará todos los sistemas de soporte vital necesarios y añadirá la esclusa para que el astronauta pueda acceder a la superficie, los robots desplegarán los dispositivos exteriores, como paneles solares, baterías o tanques adicionales, y la impresora 3D se transformará en un robot de inteligencia artificial para buscar charcos de agua helada y minarlos.

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

Dado que la base no estará protegida de forma natural por la superficie de la Luna, los núcleos construidos estarán provistos de una capa de regolito mezclado en un sustituto que se asemeja al hormigón para proporcionar suficiente protección contra los cambios extremos de temperatura, la radiación y los micrometeoritos. También tenemos previsto utilizar una capa adicional de 7 centímetros de espesor de agua bajo la corteza de regolito para eliminar la mayor cantidad de radiación posible, si los experimentos con fuentes de agua tienen éxito. Los paneles solares se construirán con materiales de calidad para sobrevivir a impactos menores y se conectarán de forma independiente entre sí para evitar el corte total de energía.

Hay que preservar la salud mental de la tripulación, por lo que la base tendrá un ciclo artificial de día y noche. Los astronautas podrán llevar 1 kilo de objetos personales (también la base está diseñada para crear suficiente privacidad para todos los miembros).

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

Planeamos extraer las piscinas de hielo del agua subterránea. Habrá que contar con un robot de IA para encontrar nuevas ubicaciones para la perforación y un complejo sistema de tuberías para llevar el agua a la base, evitando que se congele pero también para descongelarla inmediatamente después de la extracción con la ayuda de la energía solar. También habrá un enorme fondo de agua traído de la Tierra almacenado en tanques adicionales, dispositivos de filtrado para reutilizar las aguas residuales y también para extraerlas de todos los residuos biológicos realizados por la tripulación. La base contará con al menos una bomba y un sistema de tuberías en el techo para transportar el agua a todos los lugares necesarios.

Los alimentos para los miembros de la tripulación se traerán de la Tierra y se almacenarán (también habrá varias fuentes experimentales). Uno de los seis hubs está dedicado a este fin, con estantes llenos de una mezcla de tierra lunar y residuos orgánicos, donde cultivaríamos rábanos, tomates, soja y batatas para proporcionar una amplia gama de nutrientes. En el centro del centro, habrá un tanque de agua para mantener peces, más concretamente lubinas europeas y Argyrosomus regius alias Salmon-bass, que tienen huevos fuertes y pueden sobrevivir a la agitación del viaje espacial. Los peces proporcionarían a los astronautas aminoácidos esenciales, ácidos grasos poliinsaturados omega-3 y vitamina B12. Los residuos de los peces se utilizarían para las plantas.

La principal fuente de energía va a ser un sistema de paneles solares, que estará en funcionamiento la mayor parte del tiempo debido a la iluminación casi permanente de la zona de la base, los paneles también van a funcionar de forma independiente y almacenarán el excedente en baterías en la maquinaria. Tenemos previsto utilizar el metano producido por la tripulación para generar energía con el agua como producto secundario. Se está investigando si el reactor basado en Helio-3 (que sería muy eficaz y sin residuos radiactivos) podría funcionar, y creemos que si los experimentos tienen éxito, la base podría contener un pequeño reactor y extraer las grandes cantidades de Helio-3 de la Luna.

La nueva tecnología de la ESA, que debería funcionar a partir de mediados de los años veinte, podrá extraer oxígeno por electrólisis del polvo lunar. No requiere mucho espacio y tiene un potencial de producción de combustible para cohetes. Si este dispositivo falla, siempre existe la posibilidad de separar el oxígeno de las moléculas de agua. El dispositivo de vapor de agua garantizará y controlará una humedad óptima. Nuestra base contendrá un sistema de distribución de aire que mantendrá la presión y el equilibrio adecuados de las moléculas de oxígeno y dióxido de carbono en la atmósfera, utilizando dispositivos como depuradores o distribuyendo el oxígeno generado por las plantas.

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

Esta misión está completamente dedicada a la investigación científica en diversas áreas. Como ya se ha mencionado, el objetivo principal de este proyecto es trabajar con los recientes descubrimientos del telescopio SOFIA y continuar con la investigación espacial en infrarrojos, pero no se espera que la investigación se detenga ahí. Tras examinar las posibilidades que esta detección puede aportar para establecer una colonia autosuficiente en la Luna, los astronautas continuarán la investigación con fuentes de agua y alimentos, energía reutilizable, eliminación de residuos o minería. El objetivo a largo plazo de esta misión es comenzar a planificar la futura colonización de la Luna y fomentar otras misiones. El primer paso de este plan será explorar los tubos de lava que también podrían encontrarse en el lugar cercano a nuestra base, y para los que podremos volver a utilizar la impresora 3D modificada cuando se agoten los cojinetes de hielo del agua subterránea.

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

Un aspecto muy importante en la planificación del día es la salud mental del astronauta. La base cuenta con un sistema de alarmas y dispositivos integrados que alertarán a la tripulación en caso de emergencia. El ciclo artificial día/noche hará que no sea necesario separar a la tripulación en dos grupos (seguirá habiendo una mitad de la tripulación preparada para despertar y resolver cualquier tipo de emergencia). Por lo tanto, el día comenzará con cualquier tipo de desayuno y la única actividad con horario estricto será el almuerzo y la cena. Habrá muchas actividades para hacer durante el día. La base estará dotada de equipos científicos de alta tecnología para la investigación de muestras. Los primeros meses de la misión se dedicarán específicamente a los descubrimientos de SOFIA. Una vez finalizada la investigación, los astronautas no deberían aburrirse. Cada miembro de la tripulación tendrá que hacer ejercicio al menos una hora al día, pero en el momento que elija. También habrá que realizar varias investigaciones sobre los recursos alimenticios y su preparación. La tripulación estará formada por expertos en ingeniería, ciencia y siempre habrá algo que reparar o mejorar en la construcción de la base. Los astronautas dispondrán de sus propios diarios de vídeo personales para documentar y comentar sus investigaciones, su salud mental y física o cualquier cosa que deseen. Al final del día, uno de los astronautas grabará siempre un informe oficial de la jornada y completará la comprobación del sistema. A continuación, tendrán su tiempo libre personal, en el que podrán utilizar cualquiera de los sistemas de entretenimiento, que el software de la base o el equipo pueden proporcionar. A la hora de apagar las luces, irán a sus habitaciones para dormir al menos entre 7 y 9 horas, mientras que una mitad del equipo estará preparada para despertar en caso de emergencia.



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