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Galería Moon Camp Pioneers 2021-2022

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.

Team: Lunastro 11

Gimnasio Albert-Einstein  Berlín    Alemania 16   6 / 2


Visor externo para el proyecto 3D

Descripción del proyecto

En la Luna, cerca del polo norte, viviremos dentro de una cúpula de cristal dentro de un cráter lunar cerca del polo norte. El diámetro del cráter debería ser de unos 50 metros. En esa cúpula construiremos una plataforma para las plantaciones y un sistema de acuaponía con un acuario que llegará hasta la zona habitable provocando una atmósfera armónica. Todo el espacio interior estará lleno de aire respirable. A partir de nuestra cúpula habrá un túnel hacia nuestro telescopio de espejo líquido para exploraciones científicas del universo y otro que llevará a nuestra zona económica, donde exportaremos helio-3 a la Tierra. En el suelo del cráter lunar estará nuestra zona de estar para un máximo de 8 personas. Allí dispondremos de dormitorios con tabiques que nos permitirán decidir si queremos dormir en la intimidad o con compañeros cerca de nosotros, además de grandes baños para cuidar nuestra higiene.

 

 

2.1 ¿Dónde quieres construir tu campamento lunar?

Vamos a construir nuestro campamento lunar cerca del polo norte, la ventaja allí es que el sol brilla casi permanentemente y por lo tanto podemos utilizar fácilmente los sistemas solares como fuente de energía. Hemos descubierto que también hay muchos cráteres y que incluso se puede encontrar hielo de agua en algunos lugares. Podríamos desmontarlo y utilizarlo. Y como los cráteres ya ofrecen una cierta protección por sí mismos, hemos decidido construir nuestra base en parte en un cráter. Éste debería tener un diámetro de unos 50 metros y una profundidad de 20-30 metros. Estos tamaños de cráteres no son atípicos en la Luna debido a todos los impactos de meteoritos. Las desventajas del polo norte son también el hecho de que el sol siempre brilla allí, por lo que es extremadamente cálido, excepto por los cráteres, y se ejerce mal en el ritmo día-noche de los astronautas.

2.2 ¿Cómo piensas construir tu campamento lunar? Describe las técnicas, los materiales y tus elecciones de diseño.

Tenemos la intención de construir nuestra base principalmente de hormigón, porque todos los ingredientes para el hormigón se pueden encontrar en la Luna, así como los metales necesarios para el cemento son todos constituyentes del suelo lunar. Pero como construirla a mano sería demasiado agotador, llevaremos a través de nuestro cohete polivalente partes de una gigantesca impresora 3D de hormigón a nuestra estación.

Nuestra estación de observación desempeña un papel importante en el sentido de la investigación científica debido a la inexistencia de atmósfera en la Luna, lo que supone una ventaja en contraste con la Tierra. Nos permite realizar observaciones aún más precisas sin ninguna contaminación lumínica y, por tanto, es el espacio de trabajo ideal para nuevas investigaciones científicas. Además, nos decidimos por un telescopio de espejo líquido porque son más fáciles de transportar en comparación con los telescopios normales y también son más baratos. Un telescopio de espejo líquido utiliza azogue para reflejar la luz. El azogue se pone en rotación y obtiene la forma de un paraboloide. Así, nuestro telescopio incluye tres espejos: el espejo de azogue como espejo primario y dos más pequeños que reflejan la luz en el detector que transmite
la información por conexión inalámbrica al ordenador. Sin embargo, debemos tener en cuenta que el azogue normal se evaporaría inmediatamente debido a los cambios de temperatura en la luna. Por eso utilizamos un líquido iónico llamado "Ecoeng 212" en lugar de azogue. Permanece fluido incluso a temperaturas más frías y no se evapora a temperatura ambiente.

2.3 El entorno de la Luna es muy peligroso para los astronautas. Explica cómo les protegerá tu campamento lunar. (máximo 150 palabras)

También necesitamos protección en caso de que los meteoritos golpeen la base. Para ello hemos construido soportes de estabilización en el anillo superior sobre la superficie lunar. La cúpula, hecha de aluminiooxinitruro, que es tres veces más resistente que el acero, ofrece una protección adicional y está pensada para ser utilizada como ventana en la ISS. El aluminumoxynitride puede fabricarse in situ utilizando el aluminio del suelo lunar y el oxígeno producido por el sistema acuapónico. El proceso no necesitaría oxígeno adicional, ya que el óxido de aluminio forma parte de la roca lunar.

Las paredes de los pasillos y los edificios principales serán de titanio, ya que este material se mantiene sólido a temperaturas de hasta 400°C y es robusto frente a los meteoritos más pequeños. Además, el titanio regula bien la temperatura en el interior, por lo que no se necesita mucha calefacción ni aire acondicionado.

Para garantizar una protección total contra las radiaciones, las paredes se recubren con una fina capa de plomo, que ofrece una protección total contra las radiaciones. Para la seguridad de los astronautas, la zona habitable será subterránea.

2.4 Explica cómo tu campamento lunar proporcionará a los astronautas:

Agua
Alimentos
Potencia
Aire

El agua limpia se obtendría primero extrayendo depósitos de hielo alrededor del polo norte. Luego se calentaría el hielo de agua, se recogería el vapor de agua resultante, se enfriaría y así se tendría agua limpia que se podría utilizar para la vida cotidiana, el sistema de acuaponía.
Además, dividimos el agua en oxígeno e hidrógeno por hidrólisis. La almacenamos en tanques especiales fuera de la cúpula. El oxígeno lo utilizamos principalmente para la respiración y el hidrógeno para obtener energía.

Para asegurar nuestra alimentación en la Luna, construiremos una instalación de acuaponía. Una instalación acuapónica es una mezcla de cultivo de peces y plantas. Para ello necesitamos dos grandes contenedores, uno para los peces y otro para las plantas, una bomba de agua para hacer la planta automáticamente, tuberías para conectar los contenedores entre sí y alimentos que contengan azufre para los peces (por ejemplo, plantas de hoja caduca o verduras de floración cruzada). Además, las bacterias vienen a producir el abono para las plantas. Al alimentar a los peces con alimentos que contienen azufre, sus heces contienen amonio que puede descomponerse en nitrato con la ayuda de las bacterias, y este nitrato se transporta a las plantas que absorben el nitrato mediante una bomba de agua. Y las plantas, a su vez, producen los alimentos que contienen azufre que necesitan los peces.
En la planta superior de la base tenemos una zona agrícola con cultivos para la seguridad alimentaria.

Alrededor de nuestro cráter lunar, en el que vamos a colocar la cúpula, construyendo una edificación para vivir tranquilamente en su interior por seguridad, colocaremos una gran cantidad de paneles solares para absorber la luz solar que brilla permanentemente en el polo norte. Para evitar un apagón en el momento de un eclipse de luna estamos almacenando la luz solar en pilas de combustible. La energía que ahora reciben esos paneles solares puede utilizarse para dividir el agua en energía y calor. Otra posibilidad podría ser la fisión nuclear, en el vacío, que imita la atmósfera inexistente y la oscilación de la temperatura, por su rapidez y eficacia. La única desventaja de la fisión nuclear es que nos vemos obligados a importar los componentes necesarios de la Tierra.

Crearemos un sistema de acuaponía en el que podremos cultivar plantas, especialmente algas azules y verdes en el agua gracias a los compuestos de nitrógeno producidos por los peces. Así, tendremos el oxígeno para el aire respirable de las plantas que hacen la fotosíntesis con el dióxido de carbono provocado por nosotros y los compuestos de nitrógeno de nuestros peces. Otro uso de esos compuestos de nitrógeno es que podemos añadirlo a los otros componentes del aire que podemos encontrar en las rocas lunares. Debido a que los humanos respiramos unos 12,5 metros cúbicos al día, vamos a ahorrar algo de aire en los tanques. La división de los óxidos metálicos de los microorganismos extremófilos es otra potencialidad que no requiere energía en absoluto, sólo necesitamos bacterias para este proceso. También podemos filtrar el oxígeno de nuestra agua, que se origina en el hielo situado en el polo norte.

2.5 Explica cuál sería el objetivo principal de tu campamento lunar.

Nuestra base está dividida en tres zonas: la principal (nuestra vivienda) y dos laterales. La primera, más pequeña, está construida para las observaciones astronómicas: utilizaríamos nuestro telescopio para investigaciones difíciles que no podríamos llevar a cabo en la Tierra. Debido a la mínima contaminación lumínica, el telescopio estaría en una posición privilegiada para estudiar el sistema solar y más allá. Los resultados nos darían beneficios en la Tierra y conocimientos adicionales para futuras misiones. En la segunda cúpula se encuentra nuestro laboratorio de extracción. Tener una base en la Luna no será barato, así que tuvimos que pensar también en algunos aspectos comerciales. Tuvimos la idea de utilizar rovers para extraer el helio-3 contenido en el polvo lunar. Este gas raro, que cuesta unos 15 millones de dólares por kg, es una de las sustancias más caras de la Tierra. Así se financiaría nuestra misión y, al mismo tiempo, se utilizaría para muchas razones diferentes (para la energía de fusión, con fines científicos o médicos). En el futuro también podríamos ser una especie de "parada en boxes" para misiones con un destino más lejano. Seremos una base logística que proporcionará combustible, apoyo y mantenimiento.

3.1 Describe un día en la Luna para tu tripulación de astronautas del Campamento Lunar.

La rutina diaria de los actuales astronautas no depende de su cometido específico. Hay tres grupos con un horario ajustado. A continuación se ilustrará la rutina diaria del primer grupo. Hay que tener en cuenta que las dos rutinas restantes se retrasan ocho horas cada una.

Lo primero que hay que hacer después de un buen descanso nocturno es empezar a trabajar a las siete de la mañana. Por lo tanto, cada astronauta tiene que programar su rutina matutina en consecuencia. En consecuencia, cada astronauta decide por sí mismo cuándo levantarse. Después de cuatro horas de trabajo hay una hora de descanso. Esta puede ser utilizada para un segundo desayuno o almuerzo. Siguen tres horas de trabajo. El resto de la jornada consiste en tiempo libre y una hora de asistencia. En el primer turno la asistencia es entre las siete y las ocho de la tarde. En general, la asistencia no es muy diferente del tiempo libre. En caso de emergencia o petición, el primer turno tiene que reaccionar, ya que el segundo turno almuerza y el tercero duerme a esa hora. Después de la asistencia, todo el mundo es libre de comenzar su rutina personal de la noche e ir a la cama para tener un buen descanso nocturno para el día siguiente.

primer turno:

  • 07:00 - 11:00 horas: trabajo
  • 12:00 - 15:00 horas: trabajo
  • 19:00 - 20:00 horas: asistencia

 segundo turno:

  • 15:00 - 19:00 horas: trabajo
  • 20:00 - 23:00 horas: trabajo
  • 03:00 - 04:00 horas: asistencia

 tercer turno:

  • 23:00 - 03:00 horas: trabajo
  • 04:00 - 07:00 horas: trabajo
  • 11:00 - 12:00 horas: asistencia

Otros proyectos:

  CFS Deep Dark

 

  IX Liceum Ogólnokształcące im. Klementyny Hoffmanowej w Warszawie, XIV Liceum Ogólnokształcące im. Stanisława Staszica w Warszawie, XLI Liceum Ogólnokształcące im. Joachima Lelewela, III Liceum Ogólnokształcące im. Marynarki Wojennej RP w Gdyni
    Polonia
  Equipo Makka Pakka

 

  郑州轻工业大学
    China
  Conatur Lunar

 

  Oldham Hulme Grammar School
    Reino Unido
  Campamento Polaris

 

  郑州轻工业大学附属中学
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