En misión Conatur Lunar, nuestra base Sanctuarium pretende ser una instalación de investigación innovadora, que busca descubrir y comprender mejor la historia geológica de la superficie lunar. 

• La primera fase se centrará en la autosuficiencia: se hará hincapié en la construcción y la obtención de los recursos necesarios.
• A continuación, las operaciones secundarias de nuestro proyecto se orientarán hacia la investigación y la experimentación.

La investigación en nuestro laboratorio, que incluye el análisis en profundidad de la formación y la composición del polvo lunar, se utilizará para construir un registro más preciso tanto de la luna como del pasado de nuestro planeta. En última instancia, los datos que recojamos se utilizarán para informar sobre los avances actuales en la tecnología de colonización y exploración lunar.

SanctuariumEl modelo 3D de la nave ilustra la intención de nuestro diseño de proporcionar protección, permitiendo al mismo tiempo la realización de tareas. La planta subterránea se compone de zonas habitables, técnicas, agrícolas y de almacenamiento, que proporcionan a nuestra tripulación de cuatro personas las herramientas necesarias para vivir y trabajar cómodamente durante el transcurso de su misión. 

Mientras que Conatur LunarLos objetivos preliminares de la Comisión se basan en el examen; los resultados obtenidos podrían permitirnos pasar a una tercera fase más compleja.

• Si los datos lo permiten, el éxito de nuestra base en sus etapas iniciales y la experiencia de primera mano de los astronautas pueden proporcionar la posibilidad de avanzar hacia la colonización lunar. Se espera que, con la capacidad de expansión, así como con avances como la producción de combustible, las aplicaciones de nuestros proyectos puedan pasar de ser singulares a multifuncionales en el futuro.

Planeamos situar nuestra base en el borde del cráter De Gerlache. Situado a lo largo del borde sur de la Luna, (con coordenadas lunares 88,5°S, 87,1°W) proporciona una orientación hacia la Tierra que es ideal para minimizar las distancias de viaje y los canales de comunicación.

Las pruebas respaldadas por 24.000 imágenes de cámara de área amplia y 31.500 de área estrecha denotan que nuestro emplazamiento está situado cerca de un punto de iluminación eterna. Con unos valores mínimos y máximos diarios que se sitúan en 64% y 98%, De Gerlache puede considerarse además favorable por su capacidad para permitir la captación de energía solar. 

El propio borde del cráter ofrece un terreno ideal, ya que es una zona plana que se utilizará para colocar plataformas de aterrizaje, paneles solares y equipos de investigación. Además, la presencia de depósitos de hielo lunar permitirá la recolección autónoma de agua.

La primera fase de la construcción de nuestra base pretende ser no tripulada. Permitiremos el uso de la robótica y de una tuneladora de 17,6 m de diámetro para perforar la ladera del cráter. Al trazar las coordenadas de aterrizaje cerca de un tubo de lava conocido, permitimos una futura expansión en caso de que la necesitemos. El emplazamiento subterráneo ilustra una defensa natural contra la radiación y los impactos de escombros, además de aprovechar el entorno natural (es decir, la reducción de la mano de obra mediante la adaptación del espacio de la cavidad natural).

Al acceder al cráter se utilizará el taladro para alargar el espacio disponible, y la robótica seguirá detrás liberando inflables para evitar que la estructura se derrumbe. Las condiciones atmosféricas se fabricarán mediante el transporte de gases como el H₂, el N₂ y el O₂, mientras que la robótica cosechará suelo lunar como material imprimible en 3D para construir los cimientos y las paredes externas. También montarán las plataformas de aterrizaje externas necesarias para permitir la siguiente fase de transición.

La siguiente etapa consistirá en enviar a nuestra tripulación junto con los equipos y materiales más específicos que necesiten ser instalados, lo que incluirá la instalación de equipos especializados como los recuperadores de O₂, el montaje de nuestros rovers y el refuerzo de cualquier estructura propensa a sufrir daños durante el transporte. Tras la intervención humana, la base debería ser totalmente funcional y la tripulación se instalará, sirviendo ahora los robots como aparatos de asistencia y reparación.

Varios peligros suponen un alto riesgo, cada uno de los cuales debe ser abordado individualmente para preservar la vida:

La radiación se sitúa en 60 microsieverts, (aproximadamente 200 veces los niveles terrestres.) La tripulación llevará dosímetros para controlar su grado de exposición. Las zonas de mayor ocupación, como los dormitorios y las viviendas, contarán con un blindaje reforzado como medida de mitigación adicional.

El gradiente de temperatura proyectado para nuestra base puede ser calentado para cumplir con los requisitos de habitabilidad humana utilizando energía solar y sistemas de intercambio. Los generadores termoeléctricos de radioisótopos (RTG) se utilizarán como sistema de reserva.

La implementación de detectores de fugas de sellado hermético, modificando tecnologías como la MFS-TOPS-42, alertará y permitirá a la tripulación abandonar la base a través de una esclusa en caso de que se produzca algún error en el mantenimiento de las condiciones atmosféricas.

Las barreras físicas ligeras, como los escudos Whipple rellenos, reforzarán las estructuras de superficie consideradas vulnerables aumentando su protección contra los impactos de hipervelocidad. 

El diseño de la base proporciona una defensa natural adicional, al utilizar el espacio del cráter situado bajo tierra.

La mayor parte de la reposición de agua de los astronautas se obtendrá de los depósitos de hielo lunar. La base utilizará la pila de combustible del transbordador (SFC), el sistema generador de oxígeno (OGS), el conjunto de eliminación de dióxido de carbono y la reacción Sabatier (SR) para reponer y reciclar un suministro constante de agua:

SFC: 2H₂ + O₂ →2H₂O + electricidad.
OGS: 2H₂O + electricidad →2H₂ + O₂
SR: 4H₂ + CO₂ → 2H₂O + CH₄

La filtración de las aguas residuales, como la orina y el agua de la ducha, junto con la eliminación controlada de la humedad del aire de la cabina, garantizarán que no se desperdicie ninguna salida posible. Las fuentes secundarias obtenidas a través del suelo lunar son aplicables, pero no son ideales, ya que producen rendimientos relativamente bajos.

Como se utiliza en una amplia gama de aplicaciones, es decir, desde la electrólisis hasta la higiene, debemos administrar el apoyo tras un fallo del sistema. En caso de redundancia, nuestra base dispone de tanques de H2O de emergencia que pueden utilizarse mientras se soluciona el problema, (ver aire.)

En la búsqueda de la longevidad, el cultivo de productos frescos será ejemplar, ya que es más probable que mantengamos las necesidades de vitaminas y minerales del cuerpo durante períodos prolongados, en lugar de tomar multivitaminas.

La baja concentración de nitrógeno en el suelo lunar (5 ppm) significa que primero enviaremos una cantidad desde la Tierra con semillas y fertilizantes. Por lo tanto, se reciclará la materia orgánica de desecho.

Para empezar, la granja acuapónica subterránea garantizará un rendimiento para la continuidad de la misión. Sin embargo, hay una gran demanda de energía, ya que la intensidad de la luz es proporcional al crecimiento de las plantas.

En una fase secundaria de la producción, intentaremos desarrollar hábitats vegetales avanzados. Empleando una gama de LEDs, así como un sustrato de arcilla que controla la liberación de fertilizantes, agua y minerales, y sensores para supervisar el crecimiento de las plantas. La reducción de la necesidad de interacción física diaria con las plantas y la mayor intensidad energética se traducen en una mayor idoneidad para el asentamiento a largo plazo.

La principal fuente de electricidad para nuestra tripulación procederá de paneles solares con una alta concentración de células fotovoltaicas por cm². En combinación con los índices de luminosidad diarios del lugar, maximizaremos la eficiencia de absorción de la radiación solar, utilizada en consecuencia en la generación de energía.

Además, se utilizarán pilas de combustible de hidrógeno para almacenar el exceso de energía por encima de la demanda de la estación, lo que significa que en los momentos de baja iluminación el consumo sigue siendo flexible. En la medida de lo posible, el desvío del suministro de energía del laboratorio también se enfocará hacia los sistemas de vida.

Como se menciona en nuestras propuestas de gestión de riesgos, la tripulación tendrá acceso a la RTG en caso de necesitarla: pero debido a los riesgos asociados a la contaminación radiactiva, se considera que es más bien una salida de emergencia. Por lo tanto, la implementaremos como una fuente externa, situada en el borde del cráter en un contenedor reforzado bajo tierra.

Los gases traídos con la robótica garantizarán la creación de un entorno atmosférico para la llegada del astronauta. El método Sabatier no sólo produce agua, sino que, seguido de la electrólisis, será nuestro principal método para obtener oxígeno. La extracción del regolito también puede producirse y se utilizará junto con instancias que se beneficiarán de los productos de aleación metálica formados en los ánodos.

Si bien es cierto que la entrada de oxígeno y la expulsión de dióxido de carbono se producirán a través del crecimiento de las plantas en la base, las condiciones se vigilarán y controlarán hasta tal punto que la afectación en la base se considerará insignificante.

Las condiciones baroscópicas, incluida la composición del gas, la presión y los niveles de humedad, se vigilarán durante toda la misión, y los tanques de aire se utilizarán como redundancia en caso de que fallen los sistemas de reposición de aire.

Conatur LunarEl propósito de la UE puede clasificarse en esquemas a corto plazo, (ST), medio plazo, (MT) y largo plazo, (LT):

ORIENTACIÓN INVESTIGADORA:

→ combinar las disciplinas STEM de los miembros de la tripulación y los conocimientos actuales con las pruebas experimentales in situ para obtener una mejor visión de la historia geológica tanto lunar como, por asociación, de la Tierra. (ST)

→ utilizar la experiencia personal y la propia misión para mejorar las técnicas, la resolución de problemas la perspectiva de los viajes espaciales. (MT)

ORIENTACIÓN AL AVANCE:

→ esforzarse por alcanzar la posibilidad de la colonización lunar, impulsando las tecnologías exitosas existentes para que sean aplicables a un número mayor de personas y a la demografía de la vida. (LT)Si Sanctuarium se demuestre eficaz para establecer un entorno de trabajo de alta tecnología capaz de sostener la vida humana, nuestro objetivo general será aprender y avanzar desde nuestra investigación pionera hacia una mayor viabilidad y, en un escenario ideal, contribuir a la creación de vida lunar comercial y doméstica.

A lo largo del tiempo habitando SanctuariumLa rutina diaria consistirá en el mantenimiento y la investigación equilibrados con un tiempo de ocio igualmente importante, con el fin de mantener un equilibrio saludable entre el trabajo y la vida privada. Aunque no habrá turnos nocturnos escalonados, un turno determinará un astronauta de guardia para cada noche en caso de emergencia. 

Los astronautas comenzarían sus turnos con tareas de higiene. El uso de champú sin aclarado reduciría enormemente el consumo de agua y aliviaría la lucha de la microgravedad. 

El desayuno de la primera hora del turno consistiría en artículos ricos en nutrientes, como huevos revueltos, para aumentar su ingesta diaria de calorías hasta unas 2.800. Proponemos llevarlos en envases biodegradables, para aumentar la sostenibilidad a bordo. A continuación, se realizarían pruebas de control biomédico para comprobar cómo se adapta su cuerpo al entorno para futuras expediciones. 

Las tareas diarias de la instalación incluirían la presentación de informes sobre los datos de la investigación. Además de esta función clave de investigación, la tripulación tendría que realizar también tareas esenciales de mantenimiento. Después de comprobar si han recibido la comunicación del centro de control en la Tierra, se delegarían tareas de investigación específicas. 

Para el almuerzo, se consumiría una comida rica en proteínas, con variación de comidas para mejorar la calidad de vida. Probar nuevas formas de cultivar plantas utilizando la tecnología LED permitiría el crecimiento de diferentes alimentos frescos para complementar la cena, así como desarrollar nuevas perspectivas de mantener la vida en el Espacio. 

La actividad física en la base lunar sería un aspecto clave de su estilo de vida, incluyendo la participación en el ejercicio 1 hora al día para mitigar el deterioro muscular. 

La comunicación por las noches con la familia y los amigos permitirá la conexión con la Tierra. El tiempo social beneficiará en gran medida a los astronautas que estarán todos los días con las mismas personas. También puede tener lugar una investigación adaptativa, dirigida por las actualizaciones diarias de otros laboratorios de la Tierra. 

Para mantener la salud de los astronautas, después de terminar las últimas tareas de mantenimiento en la base se retirarán a su dormitorio para dormir 8 horas. Las literas, especialmente diseñadas, permiten colocar sacos de dormir para combatir el problema de la gravedad reducida y permitir un sueño reparador para rejuvenecer para el siguiente día ajetreado. Creemos que la comunidad de personas con ideas afines convivirá con éxito en la base, al tener la oportunidad de pasar el tiempo trabajando en lo que les gusta individualmente, así como trabajando en colaboración.