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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: Project “Aeneas”

Escuela secundaria "P. Kr. Yavorov"  Plovdiv    Bulgaria 15   2 / 0


Visor externo para el proyecto 3D

Descripción del proyecto

El proyecto "Aeneas" utiliza tecnología disponible en la actualidad y apenas se basa en conceptos o mejoras tecnológicas futuras aún por llegar. En la primera fase hemos diseñado una base lunar modular apta para dos tripulantes. Nuestra base lunar está diseñada de tal manera que tiene en cuenta la carga útil máxima durante el transporte, la financiación y la logística. La primera fase incluirá el módulo principal que tiene una funcionalidad básica no autosuficiente como la calefacción, los sistemas de soporte vital, el equipo de entrenamiento, el almacenamiento, etc. Por lo tanto, los primeros años la base tendrá que depender de suministros empaquetados. A medida que el proyecto se desarrolle se podrán añadir más módulos. Por ejemplo, un módulo de vegetación que permita cultivar o quizás un módulo de purificación de agua que transforme el hielo lunar en agua potable. La tripulación tendrá que ser cambiada cada 6 meses debido a las propiedades degradantes de la microgravedad en el cuerpo humano.

2.1 ¿Dónde quieres construir tu campamento lunar?

Creemos que el mejor lugar para nuestra base será un sitio de gran altitud que reciba luz solar la mayor parte del tiempo y esté cerca del polo norte. Este lugar es ideal debido a una multitud de factores. En primer lugar, se sabe que una zona de este tipo está situada cerca de cráteres oscuros y permanentemente ensombrecidos, que podrían utilizarse como fuente de hielo lunar. Además, la temperatura en estas zonas es ideal para la habitabilidad humana. Se cree que es de unos -500 Celsius y tiene poca fluctuación. Uno de estos lugares, por ejemplo, podría ser la meseta casi iluminada por el sol cerca del cráter Whipple. A pesar de que la meseta recibe luz solar casi el 80% del tiempo, tendremos que seguir lidiando con los peligros de la noche lunar, como las temperaturas extraordinariamente bajas y la falta de energía solar.

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

La base de "Aeneas" se construirá con materiales ligeros y, al mismo tiempo, duraderos. Entre estos materiales se encuentran el titanio, el aluminio, el acero y sus respectivas aleaciones. Un material probado para la estructura interna de nuestra base, por ejemplo, es la aleación de aluminio 2219-T6, ya que es dura, ligera y resistente. Como se ha mencionado anteriormente, la base será modular, ya que cada componente separado se construye en la Tierra y luego se envía a la Luna, donde los módulos se conectan entre sí a través de puertos de acoplamiento estandarizados. En caso de que el módulo aterrice a una distancia considerable de la base, cada módulo estará equipado con neumáticos especializados, capaces de atravesar la superficie lunar. Las dos formas principales de los módulos serán esferas y cilindros, debido a la diferencia de presión entre el interior y el exterior. Los módulos de tipo cilindro estarán equipados con dos puertos estandarizados y los de tipo esfera con dos o tres puertos, dependiendo de la configuración exacta. Los propios módulos ofrecerán multitud de mejoras. Con el tiempo y la adición de módulos como el de vegetación o el de purificación de agua, la base podría ser más autosuficiente. Una estructura de este tipo también hace posible la adición de muchos módulos de investigación que podrían tener diferentes equipos adecuados para diferentes necesidades. Potencialmente, la base podría ampliarse con módulos diseñados para aumentar la capacidad de la tripulación o quizás tratar la moral de la misma.

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

Nuestras dos principales preocupaciones medioambientales son la temperatura y la radiación. Como ya se ha mencionado, las noches seguirán estando presentes y tendremos que tener en cuenta temperaturas de hasta - 150 0C o incluso - 180 0C. El aislamiento estará situado entre el exterior y el interior y estará formado por varias capas de diferentes aislantes térmicos, como espuma de polietileno o espuma de poliuretano. Además, se colocará una fina capa de aerogel entre el interior y la última capa de espuma. Esta mezcla de aislantes protegerá a los astronautas de las bajas temperaturas y de la radiación cósmica. Nuestro equipo es consciente de que esta capa de aerogel puede resultar bastante costosa. Sin embargo, creemos que merecerá la pena, ya que un mejor aislamiento reducirá en gran medida la cantidad de electricidad utilizada para controlar la temperatura.

2.4 Explica cómo tu campamento lunar proporcionará a los astronautas:

Agua
Alimentos
Potencia
Aire

El segundo módulo en llegar será el de purificación de agua. No sólo se utilizará como fuente de agua potable, sino que también proporcionará muestras para el análisis químico. Tras el análisis, el agua podrá ser tratada mediante electrocoagulación, que se ajusta a los productos químicos y metales que se encuentran en esa sonda específica de hielo lunar. Después de este proceso, será cuestión de separar los materiales no deseados del agua mediante filtración. Basándonos en nuestro conocimiento previo del hielo lunar y en los índices de eficiencia del proceso de filtrado, creemos que es posible utilizar parte del agua para el saneamiento.

Con la llegada del módulo de vegetación, será posible cultivar lo suficiente para mantener parcialmente a la tripulación. El desarrollo de un módulo apto para el marisco es posible, pero tendrá que hacerse en una fase posterior del proyecto. Sin embargo, si se hace, esto no sólo hará que la base sea completamente autosostenible en términos de alimentos, sino que también hará posible la expansión de la tripulación, ya que la necesidad de entregar alimentos no perecederos ya no existirá, optimizando así el espacio disponible para la entrega.

Debido a la riqueza lumínica del lugar de aterrizaje elegido, la energía solar será la principal fuente de energía y formará parte del lanzamiento inicial junto con el primer módulo y los suministros. A pesar de que la zona tendrá acceso a la luz solar casi 80% del tiempo, todavía tenemos que tener en cuenta las noches lunares. Debido a las reducidas horas de oscuridad, será suficiente para cargar las baterías diseñadas para suministrar energía a la base. Sin embargo, con la ampliación de la base será necesario aumentar el número de paneles solares y baterías para satisfacer la creciente demanda de electricidad.

En las primeras etapas, el oxígeno tendrá que ser importado de la Tierra. Pasamos por muchas formas de crear aire, pero en la mayoría de los casos, obtenemos oxígeno puro o casi puro que es insuficiente para respirar. El aire respirable está formado principalmente por compuestos que pueden adquirirse en la Luna. El oxígeno y el vapor de agua pueden adquirirse mediante la electrólisis del hielo lunar y el dióxido de carbono puede adquirirse de nuestros astronautas como residuo. Nuestro mayor problema para crear aire en la Luna es el nitrógeno, ya que es el principal ingrediente del aire y también el más complicado de obtener. Su concentración en la atmósfera lunar es insuficiente y la única manera de obtenerlo es calentando el regolito lunar a temperaturas extremas. Esto separará el nitrógeno del regolito y tras mezclar los gases obtendremos un compuesto similar al aire apto para respirar.

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

El objetivo principal de "Aeneas" es llevar a cabo estudios científicos encaminados a desarrollar un posible asentamiento a largo plazo en la Luna. El proyecto es el primer paso hacia un asentamiento lunar permanente completamente autosostenible. Una de las principales preocupaciones de la base serán los efectos de los espacios cerrados y la microgravedad en el cuerpo y la mente. Uno de los objetivos del proyecto será desarrollar soluciones a estos problemas para permitir un futuro asentamiento permanente en la Luna. Un objetivo secundario de la base será la recopilación de datos sobre la Luna y la realización de investigaciones que, de otro modo, serían bastante complicadas de llevar a cabo, como la recogida periódica de muestras, por ejemplo.

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

Cuando las persianas de aluminio se abren y la iluminación nocturna se apaga, la habitación se llena de una luz suave y cálida. Suena una alarma y la temperatura exterior aparece en una pantalla frente a los sacos de dormir de los tripulantes. Mientras ambos se dirigen al lado opuesto de la sala para tomar su desayuno y una bolsa de café. Al cabo de veinte minutos se dirigen a sus módulos asignados para el día. Se dirigen a través de las resistentes puertas herméticas a la sala con forma de cubo y realizan un breve mantenimiento para garantizar la seguridad en el puesto de trabajo. Ambos comienzan su jornada de trabajo de 6,5 a 7,5 horas. Cuando se acerca la hora de comer, ambos se reúnen en la sala del módulo principal y disfrutan de una comida compuesta por alimentos de la Tierra y cultivos recogidos localmente. En la segunda parte del día, lo mejor sería que al menos uno de ellos cambiara de actividad. Por ejemplo, si por la "mañana" analizan muestras de hielo lunar, por la "tarde" podrían dedicarse a la jardinería en el módulo de vegetación o, tal vez, realizar la revisión semanal de mantenimiento a gran escala.

Sin embargo, al final de cada día, ambos se reúnen de nuevo para hacer dos horas de ejercicio. Es esencial para una exposición tan prolongada a la microgravedad, ya que el ejercicio regular ayudará a desacelerar el ritmo de reducción de la densidad ósea. También será bastante habitual que la tripulación salga al exterior, ya sea para recoger muestras de suelo y hielo o para realizar tareas de mantenimiento. Al final de cada día, los astronautas tienen el almuerzo y algo de tiempo libre, dependiendo de su programa de trabajo de ese día.

Las persianas de aluminio se cierran durante las siguientes 8 horas y lo único que ilumina la sala son unas tenues luces LED. No se oye nada más que el zumbido constante de la ventilación mientras los dos miembros de la tripulación se quedan dormidos.

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