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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: Harmonia

"Escuela Nacional Superior de Informática "Tudor Vianu  Bucarest    Rumanía 16, 17   4 / 3


Visor externo para el proyecto 3D

Descripción del proyecto

El Campamento Lunar Harmonia es un lugar de investigación y nuevos descubrimientos. El valor fundamental de la base es alojar a los humanos de la mejor manera posible, al tiempo que proporciona un espacio de concentración, armoniosamente adecuado para cualquier área de investigación que pueda resultar útil.

El diseño asimétrico del campamento lunar le confiere un aspecto único, ya que todos los pasillos parten del centro de mando, situado, como su nombre indica, en el centro del edificio. Harmonia ofrece instalaciones que abarcan desde las necesidades más comunes (como baños, duchas y una cocina) hasta zonas creadas para métodos específicos de investigación y sostenibilidad.

La base contiene dos espacios para almacenar rovers, que están conectados a un laboratorio científico, utilizado para la mayoría de las investigaciones que llevan a cabo los científicos. El resto de los estudios científicos que se llevan a cabo están relacionados con la sostenibilidad, y se centran principalmente en la granja selénica. Compuesta por una cúpula central y dos torus circundantes, la granja de Harmonia combina la agricultura ''tradicional'' y la hidropónica. El resultado son cosechas variadas, que contribuyen enormemente a la sostenibilidad de la base.

Otra zona importante es la cúpula médica, donde se comprueban y registran a diario las constantes vitales de los tripulantes. También es aquí donde se ejercitan con la misma frecuencia. En esta zona, la base se abastece de todos los objetos médicos necesarios, además de estar amueblada en consecuencia.

La zona de estar está diseñada de forma sencilla y eficiente, con dormitorios de pequeño calibre, pero con mucho espacio de almacenamiento.

Por último, los pasillos son luminosos y de longitud moderada, lo que unifica la base de forma equilibrada.

2.1 ¿Dónde quieres construir tu campamento lunar?

Vamos a situar nuestro campamento en el cráter Clavius, situado en las tierras altas del sur de la Luna. Hemos elegido este lugar por los recursos que nos proporcionará: luz solar y agua. Las investigaciones han demostrado que no hay zonas permanentemente sombreadas en el cráter, y sólo los lugares que se encuentran en el lado exterior de las laderas sur y oeste están menos iluminados durante el día lunar. Por ello, planeamos hacer nuestra base en su región septentrional. Cuando la Luna complete una órbita llena, nuestros paneles solares convertirán las dos semanas de luz solar en electricidad que alimentará nuestra base y garantizará su funcionalidad durante más tiempo. Además, utilizaremos el hielo que se encuentra en el suelo del cráter para obtener agua líquida, maximizando las cantidades almacenadas en el campamento.

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

La fase de construcción se dividirá en tres etapas. En primer lugar, se enviarán robots para empezar a excavar en busca de las tuberías y también, para fabricar una plataforma de lanzamiento definitiva para los cohetes utilizando únicamente polvo lunar para crear hormigón con ayuda de la impresión 3D. La segunda fase consistirá en el envío desde la Tierra de cohetes con partes de la base ya fabricadas, tras lo cual los robots las conectarán y colocarán en su sitio. Estas piezas se fabricarán con materiales que puedan proteger a los astronautas, pero también que sean ligeros, por lo que se reducirá el coste. La base estará hecha de titanio, un metal capaz de resistir una presión de 63.000 psi. Además, en la composición de las paredes se utilizará, como aditivo, aluminio, que es un metal ligero que ayuda a detener la radiación, ya utilizado celosamente en la ISS y en el espacio. Las ventanas de la base serán de vidrio templado. Y por último, las tuberías, que son subterráneas, constarán de dos capas, para mayor protección. Entre ellas, habrá un espacio para que los robots puedan entrar y repararlas.

En la fase final, los humanos llegarán con los objetos no esenciales para la constitución, como muebles. Se diseñará, para que sea lo más eficiente posible, para que no ocupe demasiado espacio, pero también para que no dificulte la vida de los astronautas.

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

En primer lugar, para la protección de los astronautas y de la propia base, está construida con paredes de 0,8 metros de grosor, que garantizan tanto la protección física como la térmica. El espacio entre las capas de las paredes (que se utiliza para tuberías y cables eléctricos) puede servir como aislamiento térmico añadido.

Para proteger el campamento lunar de la basura espacial, la solución más eficaz es utilizar los escudos parachoques Whipple. Éstos pueden montarse en el exterior de las zonas más importantes del edificio, o en aquellos espacios que puedan contener sustancias peligrosas(explosivas). Otra medida de protección mecánica es el uso de escudos monolíticos, que son más pequeños y pueden utilizarse para el resto de espacios de la base.

Otro problema sería la radiación espacial, que puede resolverse utilizando polietileno para aislar las paredes del campamento lunar. Por su alto contenido en hidrógeno, es muy eficaz para absorber y dispersar la radiación.

2.4 Explica cómo tu campamento lunar proporcionará a los astronautas:

Agua
Alimentos
Potencia
Aire

Al principio, los astronautas llevarán la cantidad de agua necesaria para garantizar la funcionalidad de la base lunar durante dos semanas. Durante ese tiempo, la base pasará por un proceso totalmente automatizado de abastecimiento de agua mediante reacciones químicas. El agua resultante, junto con la obtenida de las partículas de hielo encontradas en el cráter, se transmitirá a través de las tuberías y se almacenará en los 14 contenedores figurados en nuestro modelo que tienen una capacidad de 60 m`3 por módulo. La distribución del agua será eficiente gracias a las tuberías que conectan los contenedores con la granja, el centro médico y la cocina.

La dieta de los astronautas se basará en verduras y frutas. Pero, antes de poder producirlas en la base, tendrán que consumir alimentos envasados y enlatados procedentes de la Tierra. Al cabo de dos meses, podrán comer alimentos producidos en un invernadero hidropónico. Las plantas se polarizarán con ayuda de robots, y la granja de aullidos será automática.
Los alimentos que se plantarán principalmente son: boniatos y espinacas, por el gran nivel de vitamina A que aportan, fresas, por las grandes cantidades de azúcar y vitamina C, pepinos y tomates, por la cantidad de agua que contienen. Además, las proteínas se sustituirán por alubias, que tienen un número muy elevado de calorías. Las 2000 calorías diarias que una persona debe consumir se aportarán a través de comidas bien equilibradas, preparadas con recetas estándar.  

La energía es una pieza clave en la base y para fabricarla utilizaremos la luz producida por el Sol. Como nuestra base está situada cerca de los polos, tendrá luz durante el día lunar, que será captada y transformada en energía por los paneles solares. La energía, una vez captada, se enviará a la SSU y después, con una intensidad de 150 V a la DCSU. De ahí, la corriente puede ir en dos direcciones, a la MBSU y luego a la base, pero también a la BCDU y de ahí a las baterías. En caso necesario, las baterías ayudarán a iluminar y mantener en funcionamiento la base durante el ciclo nocturno. Además, serían útiles en caso de avería del panel solar, estando almacenadas de forma segura.

Los sistemas de ventilación de la base tienen dos componentes: un circuito que proporciona oxígeno a los humanos y otro que extrae el CO2, transportándolo a la granja.
Hay permanentemente almacenado un mínimo de 70,8 kg de O2 en tanques, teniendo (aproximadamente 30.000 Pa) / alta presión con el fin de reducir el volumen. Esta cantidad puede mantener a 12 personas durante 7 días.
La automatización del proceso es posible gracias a robots y tuberías. Hay dos fuentes de oxígeno: las reacciones químicas y el invernadero. 
La electrólisis del H2O es el último paso en la producción de oxígeno. Antes de esa etapa, se realizan reacciones químicas que incluyen FeO o FeTiO3 y H₂ para obtener agua. Los subproductos como el Fe y el TiO3 se utilizan en otras actividades del campamento lunar, mientras que el oxígeno se transporta a los astronautas.
En el proceso de fotositos se elabora oxígeno, que representa un importante recurso. El invernadero elimina el CO2.

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

El campamento lunar tiene una finalidad científica, centrada en el estudio de la tecnología y la astrobotánica, con el fin de obtener más información para futuras misiones. (La colonización de la Luna sería imposible si no se simularan situaciones).

Los vehículos y robots (se crearían y) se probarían en condiciones reales antes de producirlos en cantidades industriales. Además, construirlos con recursos locales es el primer paso hacia la sostenibilidad. Los ingenieros y programadores trabajan en nuevos modelos, mejorando su eficiencia.

El cultivo de plantas requiere técnicas diferentes en el espacio que en la Tierra. Los experimentos geológicos darán detalles sobre la composición del suelo lunar y las propiedades de otras rocas. Los botánicos estudian la adaptación de las plantas, intentando crear el entorno ideal para un crecimiento eficaz.

Además, la base puede albergar a 2 astronautas que no formen parte del equipo, en caso de que necesiten alojamiento mientras trabajan en otras misiones o durante emergencias.

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

Todo el mundo empieza mejor el día después de un sueño reparador, y la tripulación del Campamento Lunar Harmonia no es diferente. Aunque saber la hora puede ser complicado en la Luna, los astronautas seguirán un horario de sueño preciso, garantizando los mejores índices de productividad.

Tras la rutina matutina, a cada miembro de la tripulación se le presentan sus respectivas tareas del día. Dependiendo de sus funciones, las listas de comprobación de los tripulantes varían enormemente. Los ingenieros de estructuras habrán comenzado su trabajo mucho antes de la llegada de sus colegas, asegurándose de que la base va a proporcionar eficacia y comodidad. Además, controlarán los robots de la base. Junto a ellos, los ingenieros eléctricos crearán un sistema eléctrico eficiente y mantendrán su funcionalidad. Además, vigilarán el centro de mando (incluidas las imágenes de seguridad).

La prioridad del químico es supervisar la evolución del proyecto (especialmente en lo que respecta a los recursos obtenidos químicamente). También podrá participar en el análisis de las sondas recogidas por los rovers. Al mismo tiempo, el geólogo investigará y llevará un registro de las sondas del suelo, realizando informes de cualquier variación que pueda aparecer.

A los botánicos se les encomienda la actividad de llevar el control de la granja del campamento lunar, cuidando las plantas, cosechándolas, pero también analizándolas periódicamente para investigar posibles adaptaciones a la vida selénica. Los programadores crearán bases de datos para cada necesidad de sus compañeros y de la propia base, completándolas perpetuamente con nueva información. La principal prioridad del médico es escanear las constantes vitales de todos al final del día, así como diagnosticar ocasionalmente posibles pacientes y tratarlos.

Por último, el capitán debe supervisar la actividad del equipo y evaluar a cada individuo. Además, es quien reparte las tareas y toma las decisiones ejecutivas.

Las comidas las preparan dos compañeros designados cada día y las sirve todo el equipo, momento que también se aprovechará para socializar.

La duración de las sesiones de trabajo varía en función de los acontecimientos que puedan producirse en la base, si bien el programa de trabajo medio no superará las seis horas, comprendidas entre las 8.00 y las 16.00 horas. El tiempo restante se emplea como se prefiera, por separado o en un contexto social, siendo la única actividad obligatoria el ejercicio físico.

Al final del día, los astronautas se van a dormir aproximadamente a las 10 de la noche, para prepararse para el día siguiente.

Otros proyectos:

  superviviente lunar

 

  郑州轻工业大学附属中学
    China
  CIENCIA DE LOS COHETES 3

 

  I.E.S. JOSÉ JIMÉNEZ LOZANO
    España
  D.h

 

  郑州轻工业大学附属中学
    China
  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