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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: Space Bound

Colegio Bertrand Russell  Krommenie    Países Bajos 18   2 / 2


Visor externo para el proyecto 3D

Descripción del proyecto

Con este proyecto destacamos la importancia de que un campamento lunar sea autosuficiente. Esto servirá de ejemplo para la Tierra. La base lunar estará destinada principalmente a la investigación. Además de investigar el desarrollo de los organismos en las condiciones de la Luna, también se investigará el suelo lunar. Esto nos proporcionará una perspectiva más amplia sobre el desarrollo de los organismos y las condiciones en el espacio. Esto ayudará a desarrollar los viajes espaciales en el futuro.

El equipo de astronautas estará formado por 6 personas. A su llegada, los astronautas llevarán su propia comida y recursos, en el futuro la base lunar será autosuficiente. Los astronautas mantendrán el ritmo día-noche de la Tierra. Durante el día, se dividirán en dos grupos para llevar a cabo sus investigaciones y tareas. Por ello, siempre habrá astronautas despiertos para gestionar la base lunar. Durante el día, los astronautas se reúnen varias veces para reflexionar sobre sus progresos.

La mayor parte de nuestra base lunar se construirá en la Tierra, siguiendo el mismo camino que la ISS. La base lunar estará formada por geodomos fuertes y ligeros. Elegimos la estructura triangular porque la cúpula no requiere ningún soporte interno y los triángulos distribuyen el peso de manera uniforme sobre la estructura. Las cúpulas se colocarán en el polo sur de la Luna, que está constantemente iluminado. La base lunar estará en parte bajo tierra y en parte sobre el suelo.

2.1 ¿Dónde quieres construir tu campamento lunar?

Hemos decidido situar nuestro campamento lunar en el polo sur de la Luna, en el borde del cráter Shackleton. Será un lugar funcional para vivir, trabajar y realizar investigaciones. El borde del cráter está expuesto a la luz solar casi continuamente. Allí colocaremos nuestros paneles solares. El interior del cráter está siempre a oscuras y es extremadamente frío. Algunos estudios muestran que hay hielo en esas partes del cráter. Estos recursos ofrecen muchas ventajas para las necesidades de la vida. La más importante es una fuente segura de electricidad y agua. Por ello, la base lunar acabará siendo completamente autosuficiente. La temperatura en esta región es más estable, lo que será útil para posibles trabajos en el exterior. Dentro de nuestro campamento lunar, crearemos nuestro propio clima agradable. La mayor parte de nuestra base será subterránea. Así los astronautas estarán protegidos de los meteoritos y la radiación.

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

La base será en parte subterránea y en parte aérea y estará formada por geodomos. La tripulación vivirá e investigará principalmente bajo tierra. Gracias a la arena lunar de la parte superior, en combinación con el demron del interior de la base lunar, la tripulación estará mejor protegida contra la radiación y los meteoritos.

La base lunar tiene una entrada sobre el suelo que contiene un sistema de limpieza de trajes y equipos para que no entre arena lunar en la base. Por seguridad, hay salidas de emergencia desde cada compartimento subterráneo.

Antes de que los astronautas lleguen a la Luna, los robots cavarán los agujeros para la parte subterránea. La mayoría de las piezas se construirán en la Tierra, siguiendo el mismo camino que la ISS. Esas piezas se transportarán a la Luna y serán ensambladas por los astronautas ayudados por robots.

En la primera etapa de la misión, los astronautas vivirán en el cohete en el que llegaron. En la segunda etapa, la base estará terminada y los astronautas se trasladarán allí.

Las paredes estarán formadas por una doble capa de titanio con esteras de aislamiento de aerogel entre ellas. El titanio tiene una relación resistencia-masa favorable. El aerogel es un buen aislante y es ligero. Para las ventanas, utilizaremos fibra de vidrio de silicato transparente. Gracias a estos materiales y a la forma, formada por triángulos, la estructura será ligera y resistente. Esto será útil cuando las partes de la base lunar sean transportadas desde la Tierra a la Luna.

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

A la hora de elegir el diseño hemos tenido en cuenta: la arena lunar, el paisaje, la radiación, los meteoritos y la temperatura. La base estará completamente sellada y tendrá entradas con sistemas de limpieza para que no entre nada de la peligrosa arena lunar. Para que los astronautas conozcan el paisaje, se hará un mapa topográfico de elevación de la Luna.

Las paredes de la base serán de titanio porque es fuerte, ligero y puede soportar temperaturas extremas. Utilizaremos esteras de aerogel con una conductividad térmica de entre 0,0135 y 0,017 W/m K. De este modo, la base estará protegida contra los meteoritos y las temperaturas extremas. El demron es un material de blindaje contra la radiación y se colocará en el interior de la base. Tiene una protección contra la radiación ligeramente inferior a la del blindaje de plomo, pero es flexible y ligero. La parte subterránea de la base lunar está cubierta de arena lunar, que también protege la base de la radiación.

2.4 Explica cómo tu campamento lunar proporcionará a los astronautas:

Agua
Alimentos
Potencia
Aire

Para generar agua, la ISS utiliza un sistema de recuperación de agua. Éste forma parte del sistema de control ambiental y de soporte vital a bordo de la ISS. El agua se recoge dentro de la ISS. Proporcionan agua limpia reciclando la orina de la tripulación, el sudor, otros condensados de la cabina y los residuos producidos por la actividad extravehicular. Esta agua se filtra y puede utilizarse como agua potable o para las plantas.
Lo más probable es que la luna contenga hielo en los cráteres con sombras permanentes. Esta agua será extraída y filtrada. Después, el agua podrá utilizarse para beber y cultivar plantas.
El agua usada que queda será recogida por el sistema de recuperación de agua. De este modo, el agua se podrá reciclar. Así que habrá un sistema circular.

Al principio de la misión, los astronautas comerán los alimentos extraídos de la tierra. Más adelante, podrán comer las verduras del invernadero. La tripulación vivirá principalmente con una dieta basada en plantas. Consiste en soja, legumbres, maíz, espinacas, patatas y fruta para una dieta variada. Estos cultivos se harán en un invernadero cerrado con luz artificial, donde las plantas están protegidas de la radiación.
Para obtener todos los nutrientes necesarios, la tripulación también tiene que tomar suplementos, por ejemplo, de vitamina D, hierro y vitamina C. Estos tienen que ser traídos desde la Tierra a la Luna con naves de carga no tripuladas y serán entregados a la base lunar.

La principal fuente de electricidad será producida por paneles solares. Se colocarán en la parte superior del cráter de Chakleton, que está constantemente iluminado, por lo que hay una fuente constante de electricidad. El excedente de electricidad se almacena en grandes baterías. Esto es útil si hay escasez de energía y si los paneles solares no funcionan. Con ello, la base nunca tendrá escasez de electricidad. Con la electrólisis del agua se creará combustible para cohetes (hidrógeno y oxígeno). Esto también puede servir como reserva de energía.

Para generar el oxígeno, utilizaremos el mismo sistema utilizado por la ISS. Hay un sistema de generación de oxígeno, para la electrólisis del agua. Un componente importante es el sistema de recuperación de agua antes mencionado. Esta agua se utiliza para crear aire respirable para mantener la vida a bordo. En nuestra base lunar no sólo se utilizará el agua recogida dentro de la base, sino también el hielo lunar que se extraiga. El aire se refrescará con un sistema de filtro de aire.
Los tanques de oxígeno presurizados proporcionarán un respaldo al método principal de síntesis de aire respirable. Las naves de carga no tripuladas transportarán estos tanques de oxígeno y los llevarán a la base lunar.
Las plantas y algas que se cultivarán en la Luna también proporcionarán oxígeno a los astronautas. El dióxido de carbono emitido por los astronautas puede ser utilizado de nuevo por las plantas y las algas.

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

La misión a la Luna tiene principalmente fines científicos. En primer lugar, investigar los organismos y el efecto de la luna en su crecimiento y procesos vitales. Llevaremos animales (como ratas, gallinas y abejas) y plantas a la Luna y compararemos las influencias de la gravedad y la radiación en la Luna con las de la Tierra.
En segundo lugar, la investigación del suelo lunar. Se realizarán pruebas en la arena, el suelo, las rocas y los cráteres de la Luna. Esto nos permite conocer mejor la composición de la Luna y cómo se formó.
El objetivo final es establecer una colonia permanente en la Luna. La base lunar será el comienzo de la habitabilidad permanente en la Luna. La investigación también contribuirá a permitir la habitabilidad en otros planetas en el futuro, como Marte.
En el futuro, la base también podrá utilizarse como destino turístico para viajes a la Luna.

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

El lugar del campamento lunar nunca está a oscuras, por lo que no podemos crear un ciclo día-noche "natural" en la luna. Por ello, los astronautas seguirán el ciclo día-noche de la Tierra. Esto también será fácil para la comunicación con la tierra, y como los astronautas en la luna no viven en la luna permanentemente será más fácil adaptarse a vivir en la tierra de nuevo.

La tripulación de la base lunar estará formada por 6 personas, divididas en dos grupos. Por seguridad, los dos grupos nunca dormirán al mismo tiempo. Siempre habrá tres personas despiertas para advertir y resolver posibles problemas.

El primer grupo duerme de 20.00 a 3.00 horas. El segundo grupo duerme desde las 3.00 hasta las 10.00. Mientras el segundo grupo duerme, el primero desayuna desde las 3.00 hasta las 3.45. Después, hacen deporte durante una hora para mantenerse fuertes y tienen 15 minutos para ducharse. Después, los astronautas tienen una hora y media de tiempo libre, que pueden aprovechar para pasar el rato en la sala de estar y llamar a sus familiares y amigos en la Tierra. A partir de las 6.30 y hasta las 10.00 horas este grupo se pondrá a trabajar. A las 10.00 horas se levantará el segundo grupo. La tripulación desayunará junta durante 45 minutos, hará un plan para el día y tendrá contacto con la base en la tierra. El segundo grupo hará deporte desde las 10.45 hasta las 11.45 y luego se duchará, mientras el otro grupo trabajará. El segundo grupo también se pondrá a trabajar después. Desde las dos hasta las tres toda la tripulación almorzará. Durante el almuerzo, tomarán contacto con la base en tierra y reflexionarán sobre el día hasta ahora. Hasta las 18.00 la tripulación volverá a trabajar. A continuación, la tripulación cenará junta y tomará contacto con la base en tierra y reflexionará sobre el día anterior. Después, el primer grupo se irá a dormir, mientras que el segundo volverá a trabajar. A las 23.30 este grupo comerá y tendrá tiempo libre hasta las tres. Después, este grupo se acostará y el otro se despertará. Y así comenzará de nuevo el ciclo día-noche.

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