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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: Artemis

Colegio Nacional "Mihai Eminescu"  Suceava    Rumanía 17, 19   6 / 3   Tercer puesto - Estados miembros de la ESA


Visor externo para el proyecto 3D

Descripción del proyecto

Duat es un hogar para hasta siete astronautas, cinco de los cuales forman parte de la tripulación, mientras que los otros dos están estacionados temporalmente, a la espera de que reposten su cohete. Mientras tanto, van a ayudar a la tripulación en sus actividades diarias.

Tenemos dos instalaciones distintas, una de ellas es la Base centralLa otra es una Estación de Combustible, donde los astronautas viven e investigan el territorio lunar, y la otra es una Estación de Combustible, donde producimos combustible a partir de hielo de agua.

En el Base central, posicionado en el borde iluminado del cráter, tenemos doce áreas: Zalmoxis (el cuartel general, donde la tripulación puede tener reuniones y comunicarse con la Tierra), Sarmizegetusa (zona de estar, cocina, espacio de descanso y baños), Somnus (los dormitorios, uno para cada miembro de la tripulación, y un dormitorio doble para los dos astronautas adicionales), Derzelas (la enfermería), Bendis (área de investigación, donde analizamos las rocas lunares), Gebeleizis (electricidad), Dabatopienos (espacio industrial, donde producimos agua y supervisamos la actividad industrial desde la Estación de Combustible), Pleistoros (hangar), Xerxes (la granja), Dionis (plantaciones de clorela) y el sótano (Silenus), donde guardamos nuestros suministros y las instalaciones.

El Instalación de procesamiento de combustible se encuentra en la zona oscura del cráter Shackleton, cerca del centro. Tiene cuatro componentes: Hestia (fábrica de combustible), Kandaon (hangar), Hades (reactor nuclear) y la plataforma de lanzamiento, donde los cohetes pueden aterrizar y repostar. El proceso de fabricación de combustible está automatizado, por lo que no es necesaria la interacción humana, basta con que alguien supervise todo el proceso.

2.1 ¿Dónde quieres construir tu campamento lunar?

Elegimos construir nuestra base en el Polo Sur, en el Shackleton cráter. Es uno de los mejores lugares para una base, ya que conserva un sorprendente registro de agua y otras sustancias volátiles. 

En primer lugar, partes del borde del cráter permanecen bajo la luz del sol casi todo el año, mientras que el fondo del cráter está permanentemente oscuro. Mediciones del Lunar Prospector mostraron cantidades de hidrógeno superiores a las normales dentro del cráter, lo que puede indicar la presencia de agua congelada. Así, mientras la luz puede proporcionarnos energía solar, también podemos extraer el hielo de agua de las zonas oscuras para fabricar agua, oxígeno y combustible. 

En segundo lugar, Shackleton se encuentra completamente dentro del borde del inmenso Cuenca del Aitkenque es una de las mayores formaciones de impacto conocidas en el Sistema Solar, y una exploración de sus propiedades podría proporcionar información útil sobre la estructura geológica de la Luna.

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

Vamos a construir los componentes del asentamiento en la Tierra. Cada módulo se enviará a la Luna junto con robots, que montarán la base doblando Kirigami. Los módulos pueden ensamblarse fácilmente en la superficie lunar, ya que se trata de un sistema de construcción paramétrico compuesto por triángulos perfectos que forman hexágonos. Una vez que los robots hayan terminado de construir, los astronautas podrán unirse y montar el mobiliario y la maquinaria industrial. 

Utilizaremos la misma técnica para construir la Estación de Combustible, trayendo cada instalación desde la Tierra y conectándola mediante robots en la Luna. 

Hemos optado por una huella hexagonal porque proporciona una estructura de resistencia compacta con puntos de apoyo estructurales exactos. Son óptimos en la gestión del espacio y el entorno terrestre va a inducir una atmósfera positiva para nuestros astronautas, ayudándoles a acomodarse. El único problema eran los ángulos agudos, pero hemos conseguido reducirlos al mínimo. Las paredes están hechas de titanio y fibra de vidrio de silicato para las ventanas. 

En cuanto a la Fábrica de Combustible, también utilizamos titanio. La caja del reactor nuclear es de plomo, y las bombas de calor son de mercurio y acero inoxidable.

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

Diseñamos nuestra base pensando en las radiaciones, los meteoritos y las fluctuaciones de temperatura; la principal protección que ofrece la estructura de la pared exterior facilita la seguridad de la vida dentro de la base. La pared exterior tiene 60 cm de grosor y consta de cuatro capas: titanio (30 cm), plomo y aluminio (1 cm), aire (10 cm) y titanio (19 cm).

Cada entrada de la base tiene una sala de esterilización para que el polvo lunar no entre en nuestra base. Además, todas las puertas interiores están diseñadas para sellar la sala.

El reactor, para ser funcional y operativo a largo plazo, está diseñado para estar marginado de la zona habitable y las instalaciones conectadas con la base principal (tuberías y cables) para tener en su recorrido entre las dos instalaciones elementos de control automáticos y manuales. Además de estos aspectos, la instalación de producción y destilación de combustible puede realizar acciones sencillas de forma autónoma.

2.4 Explica cómo tu campamento lunar proporcionará a los astronautas:

Agua
Alimentos
Potencia
Aire

Antes de nuestra llegada, nuestros rovers comenzarán a extraer agua congelada en las zonas oscuras. La llevarán al espacio industrial (Dabatopienos), donde el hielo será fundido y purificado. El agua resultante se transporta a un depósito subterráneo. En cuestión de días, tendríamos la cantidad de agua necesaria para nuestras actividades diarias, pero, aun así, traeríamos tanques de agua desde la Tierra.
Después, vamos a reducir la producción de agua, ya que podemos reciclar la mayor parte del agua utilizada, incluso la orina, pero obviamente habrá pérdidas.
Además, si es necesario, podemos obtener agua de la Fábrica de Combustible, utilizando un rover para transportarla.

Durante las primeras semanas, tenemos que llevar provisiones de alimentos, hasta que nuestras plantas crezcan. E, incluso después de eso, traeríamos periódicamente dolencias de la tierra.
Nuestro superalimento es la clorela, que es rica en nutrientes y fácil de cultivar y preparar. Podemos mezclarla y secarla. Pero los humanos no pueden vivir sólo con algas, así que, además de la plantación de clorela (Dionis), tenemos dos granjas (Xerxes).
El primero de ellos es un huerto clásico, y tiene un espacio donde podemos relajarnos y reconectar con la naturaleza. Aquí cultivaremos cebollas, patatas, cacahuetes, coles, calabazas y sandías.
En la primera planta, además, tenemos un huerto hidropónico, donde cultivaremos: lechugas, tomates, pimientos picantes, pepinos, judías verdes, albahaca, arroz y fresas.
De esta manera, tendremos una dieta diversificada, que nos proporciona todos los nutrientes necesarios.

Como necesitamos mucha energía para la Estación de Combustible, hemos decidido utilizar un reactor nuclear para esta función. De esta manera, podemos producir la cantidad necesaria de electricidad que se necesita (3,6 Mwe/día), y también podemos utilizar el calor del reactor para fundir el agua y alimentar otras instalaciones.
En cuanto a la Base Central, utilizaremos paneles solares, y almacenaremos la energía en baterías de volante de inercia, que son más eficientes y seguras que las baterías de litio. Además, mientras nuestros rovers están trabajando, pueden almacenar energía solar y, cuando regresen, podemos utilizar esa energía y almacenarla en nuestras baterías.
Además, podemos utilizar la energía del reactor, por lo que no tendremos problemas durante la noche.

Además de ser comestible, la chlorella es un buen proveedor de oxígeno también. Por lo tanto, nuestro principal productor de oxígeno estará en Dionis. Xerxes nos proveerá de oxígeno también. Pero, hasta que las plantas crezcan, necesitamos tomar oxígeno de otras fuentes. Considerando esto, traeremos oxígeno con nosotros para los primeros días, pero también podemos traer oxígeno líquido de la Fábrica de Combustible.
Además, tenemos paredes verdes y plantas de interior que pueden purificar el aire e incluso producir oxígeno por la noche -como la planta araña, la planta areca y la planta del dinero- que van a hacer un ambiente más agradable para nuestra tripulación.

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

Nuestro objetivo principal es científico (en la Base Central, nos centramos en la investigación), pero también tenemos una vertiente comercial (la Estación de Combustible).

Duat es una puerta de entrada para futuras misiones a otros planetas lejanos, ya que la Luna tiene más oportunidades de despegue que la Tierra, y también repostaremos los cohetes que vengan.

Para ello, construimos una fábrica de combustible, que se sitúa en la zona oscura del cráter, cerca del centro, ya que va a ser más fácil acceder a todo el cráter. Extraemos hielo de la luna, con la torre de perforación, lo fundimos y lo transferimos a un tanque de agua. Después, utilizamos la electrólisis para separar el hidrógeno del oxígeno, y la licuefacción para convertirlos en líquidos, y los almacenamos.

De este modo, podremos repostar completamente un cohete en hasta tres meses.

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

Nuestro equipo trabaja por turnos para que siempre haya alguien despierto que supervise toda la base.

El astronauta 1 y el astronauta 2 se levantan a las 6 de la mañana. Hacen ejercicio, cuidan su higiene y comen. 

A las 7 de la mañana, el Astronauta 1 está en el Dabatopienos, supervisando la Fábrica de Combustible y el reactor nuclear hasta las 12 de la noche. Tiene una hora de descanso y, después, se ocupa de los jardines durante una hora. Entre las 14 y las 17 horas, ayuda a sus compañeros. Después de otro descanso de una hora, empieza a investigar en el laboratorio, hasta las 21 horas, cuando termina su trabajo y es libre de relajarse. A las 22 horas se va a dormir.

Por otro lado, a las 7 de la mañana, el Astronauta 2 está en el laboratorio investigando hasta las 11 de la mañana, y tras un descanso de una hora, ocupa el lugar del Astronauta 1 y comienza a supervisar. A las 17:00 horas termina su turno y, tras una hora de descanso, queda libre para ayudar a sus compañeros. A las 21 horas termina su trabajo y a las 22 horas se va a dormir.

El Astronauta 3 y el Astronauta 4 se levantan a las 2 de la tarde. Hacen ejercicio, se ocupan de su higiene y comen.

El Astronauta 3 se encarga de la jardinería durante dos horas (de 3 a 5 de la tarde), y después ocupa el lugar del Astronauta 2 y supervisa la Estación de Combustible durante cinco horas. Tras una hora de descanso, es libre de prestar cualquier tipo de ayuda a sus otros compañeros. A las 4 de la mañana comienza a investigar en el laboratorio, y termina sus tareas a las 6 de la mañana. A las 7 de la mañana se va a dormir.

El Astronauta 4 está investigando entre las 15 y las 19 horas, se toma un descanso de una hora, y se dedica a la jardinería entre las 20 y las 22 horas. Después, a las 10 pm, empieza a supervisar la Estación de Combustible durante cinco horas. Termina su turno a las 3 de la mañana y durante tres horas está ayudando a sus compañeros si es necesario, y se va a dormir a las 7 de la mañana.

El Astronauta 5 se despierta a las 11 de la noche, hace su rutina matutina, y entre las 12 y las 3 de la mañana mantiene la base. Después, durante cuatro horas, supervisa la Estación de Combustible. Después, entre las 7 y las 14 horas, es libre de ayudar a cualquiera de sus compañeros, teniendo un descanso entre las 8 y las 9 horas. A las 3 de la tarde se va a dormir.   

Otros proyectos:

  D.h

 

  郑州轻工业大学附属中学
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  Cyrille

 

  郑州轻工业大学附属中学
    China
  Perseguidor de la luz

 

  郑州轻工业大学
    China
  Hasta el infinito y más allá

 

  Agrupamento de Escolas do Restelo
    Portugal