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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: Mission Eos

Salesianos de Lisboa - Oficinas de São José  Lisboa    Portugal 18, 17   6 / 2


Visor externo para el proyecto 3D

Descripción del proyecto

La base "Hermes", que lleva el nombre del antiguo dios griego de los mensajeros y de la astronomía, representa nuestro deseo de difundir todos los conocimientos adquiridos a través de ella, relativos al Universo, al resto de la Humanidad.

La base lunar se dividirá esencialmente en dos componentes: uno situado en el interior de la montaña Malapert y otro en el exterior.

En primer lugar, en el interior de la montaña, se encuentran las habitaciones de los astronautas, los baños, un gimnasio, una sala común, una cafetería y una sala de comunicaciones. Aquí también se encontrarán los compartimentos de almacenamiento y filtración de agua. Además, también habrá acceso a una sala de almacenamiento, para alimentos y otros materiales, que puede ser utilizada como búnker, en caso de cualquier tormenta solar.

En el borde del interior de la montaña, podrá encontrar centros de investigación y observación, así como salas de conversión de electricidad y de almacenamiento. En la entrada de la base, entre estos lugares, habrá un pequeño compartimento destinado a la filtración de los trajes de los astronautas al entrar, para evitar que entre polvo lunar en el aire de la base.

En segundo lugar, en el exterior, habrá varios invernaderos y un punto de aterrizaje y/o despegue. En la cima de la montaña, se encuentran los paneles solares, que proporcionarán electricidad a la base.

2.1 ¿Dónde quieres construir tu campamento lunar?

La base se construirá en el Polo Sur de la Luna, concretamente en la región de la montaña Malapert. Esta región es ideal, ya que está expuesta a la luz solar 90% del año, por lo que no es tan susceptible de sufrir una gran variación de temperatura diaria como otras regiones de la Luna, donde puede variar, en un espacio de tiempo muy corto, entre 100ºC y -150ºC. Otra ventaja es que permite un uso rentable de los paneles solares.

Además, esta montaña está situada cerca de cráteres como el de Shackleton, que están permanentemente a la sombra y son abundantes en recursos naturales esenciales que pueden garantizar la autosuficiencia de la base, como el hielo y los minerales. También ofrece un punto de aterrizaje estratégico y una zona de comunicación, ya que Malapert es visible desde la Luna y Shackleton.

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

Debido al precio y a la distancia, una misión humana inicial sería desaconsejable. En su lugar, se ha optado por confiar los primeros pasos a robots resistentes que puedan ser controlados a distancia desde la Tierra y que construirían la estructura básica que posteriormente acogería a las expediciones humanas. Esta estructura estaría hecha de aluminio, un material ligero y resistente, y cubierta (si fuera necesario) con 80 cm de regolito, para proteger la base de la radiación.

En el primer paso de la construcción, habría un robot, capaz de excavar y construir una impresora 3D para crear materiales adecuados en la Luna, agua y microalgas, para empezar a fertilizar el suelo lunar, y paneles solares. Todos los procesos de construcción serán supervisados a distancia por humanos, y realizados por robots.

La segunda fase consistiría en una expedición humana, que también llevaría materiales para la construcción de invernaderos (estructura, luces LED, etc.), agua, semillas, fertilizantes y un sistema de filtración de agua, para purificar el hielo extraído del suelo lunar. Al final de este proceso, la base será autosuficiente.

La tercera fase se dedicaría a ocuparse de posibles detalles técnicos relativos a la funcionalidad de la base y a construir un observatorio que proporcione a los astronautas datos científicamente relevantes.

La cuarta y última fase es la apertura de la estructura a la economía mundial, es decir, se permitirá la intervención de fondos privados, lo que será crucial para el desarrollo de una ciudad lunar.

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

Al hablar de la parte de la base situada en el interior de la montaña, la protección contra la radiación y el impacto de meteoritos ya está garantizada, así como la variación extrema de la temperatura, ya que, en su interior, son relativamente estables (varían entre -50ºC y -20ºC). 

Además, como es necesario garantizar la protección contra el polvo lunar, altamente perjudicial para el bienestar humano, habrá una cámara de entrada donde se separará el polvo de los trajes de los astronautas, mediante procesos electromagnéticos, así como un sistema de ventilación a lo largo de la base, que filtre estas partículas del aire.

2.4 Explica cómo tu campamento lunar proporcionará a los astronautas:

Agua
Alimentos
Potencia
Aire

Inicialmente, el agua tendría que ser enviada a la base en bolsas, a través de transbordadores espaciales y vehículos de reabastecimiento, como los utilizados por la Estación Espacial Internacional (ISS). Como, en el futuro, la base tendría una finalidad comercial, podría ser abastecida por naves visitantes, si fuera necesario.
Además, se utilizaría en la base un sistema de filtración de agua, similar al de la ISS, que permitiría reciclar hasta 93% del agua utilizada en la base, incluidos los excrementos de los astronautas. Este sistema se compone de filtros, purificadores y un destilador en forma de barril giratorio, para crear más gravedad, permitiendo una mejor separación entre el agua y los residuos.
Otra opción es la extracción de agua (hielo) del suelo lunar, que es abundante en el Polo Sur, utilizando varios tipos de tecnologías.

Al igual que con el agua, en una fase inicial, los alimentos se adquirirían principalmente a través de misiones de reabastecimiento, que llevarían comidas deshidratadas.
Sin embargo, la alimentación también se obtendría, progresivamente, principalmente a través de las verduras plantadas en los invernaderos hidropónicos, ya que el suelo lunar es infértil. En estas casas de plantas habría diferentes tipos de lechugas y coles, como ocurre en la ISS, pero con el añadido de patatas, guisantes e incluso soja, debido a los valores nutricionales de estas verduras. Una plantación de sandía o pepino también sería una buena opción, ya que son muy ricos en agua (que podría reutilizarse) y azúcares. Las plantas estarían expuestas a la radiación emitida por las luces LED (especialmente de la luz roja).

La energía se obtendría principalmente a través de paneles solares situados cerca de la base, ya que la zona donde se encuentra está permanentemente expuesta a la radiación solar.
Se obtendría simultáneamente a través de microalgas, que se utilizarían para crear biocombustibles, transformados a partir de los lípidos extraídos de las algas. Estos combustibles podrían utilizarse en generadores específicamente destinados a ellos.
Parte de la energía producida tanto por los paneles solares como por los generadores se almacenaría en baterías y se mantendría como suministro en caso de cualquier emergencia, como un fallo en el sistema de los paneles solares.
Además, la electrólisis del agua, que se utilizaría principalmente en la producción de oxígeno, también tiene hidrógeno como subproducto. Este hidrógeno, en un procedimiento químico "inverso", reaccionaría con el oxígeno, ya que esta reacción genera electricidad.

En una primera fase, antes de que la base fuera completamente autosuficiente, se comprimiría el oxígeno y se traería a la Luna desde la Tierra.
Uno de los principales procedimientos para la obtención de oxígeno sería la electrólisis del agua, como ya se ha mencionado. En toda la base habría sistemas de ventilación y filtración de aire, que capturarían el dióxido de carbono y otros gases perjudiciales, producidos en menor cantidad.
El jardín de plantas, al igual que las microalgas, sería una fuente fiable de oxígeno, debido a la fotosíntesis de estos organismos, capturando el carbono y liberando el gas deseado.
Además, el suelo lunar es rico en oxígeno, ya que cada metro cúbico de regolito contiene unos 630 kg del mismo, por lo que su extracción del suelo es una opción viable.
El oxígeno producido se almacenaría en tanques presurizados, diseñados de forma que se minimicen las fugas de gas y se controlen todas las diferencias de presión.

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

El objetivo principal de la misión es crear una base autosuficiente que permita el establecimiento de vida humana en la Luna.

Por lo tanto, los estudios e investigaciones sobre la Luna y sus características son fundamentales para el desarrollo de instalaciones destinadas a la habitabilidad espacial. En términos de estudios y avances científicos, la base funcionaría simultáneamente como un observatorio espacial y podría, en el futuro, servir como un lugar dedicado a estudiar meteoritos, traídos desde su órbita al suelo lunar.

En una fase mucho más avanzada de la misión, la base podría servir como estación de abastecimiento, utilizando una estación de acoplamiento orbital, sirviendo de apertura a la exploración espacial.

Además, para obtener apoyo financiero, se buscaría el desarrollo del turismo espacial y la promoción de la privatización y comercialización de ciertos componentes de la base lunar.

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

(Decidimos centrarnos en la rutina diaria del capitán, ya que la suya sería la más completa).

A las 6:45 de la mañana, los astronautas se levantan y tienen 15 minutos de tiempo libre para prepararse para el día. Después, practicarán su rutina diaria de ejercicios físicos en el gimnasio hasta las 8, dejando una hora y media para ocuparse de su higiene, relajarse y desayunar. Durante este periodo, el capitán discutirá y organizará las tareas de cada uno para el día. A partir de ahí, la rutina de cada uno difiere, dependiendo de lo que se haya acordado entre los miembros de la tripulación.

Sin embargo, el comandante siempre reservará su mañana para tareas muy específicas, que aseguren el bienestar y el funcionamiento de los astronautas y de la base, respectivamente. Por lo tanto, evaluarán el funcionamiento de los sistemas de ventilación y filtración, buscando analizar la composición gaseosa del campamento y verificar que estos estén en los niveles adecuados. También tendrán que comprobar el estado de los cultivos, el abono orgánico, el riego, la temperatura y la humedad de las casetas. Después, deberán inspeccionar los sistemas dedicados al tratamiento y reciclaje del agua.

En el tiempo que queda antes del almuerzo, supervisarán otras tareas en curso, ayudando a los astronautas, si es necesario. A la una y media, el equipo almorzará, preparado por las personas seleccionadas por la mañana, y se relajará.

Una hora después, se reanudan las tareas, en las que ahora intervendrá directamente el capitán. Así, ocuparán su jornada con misiones como la investigación científica, la recogida de datos y la exploración de la superficie.

Entre las 17:30 y las 18:00 horas, tras la finalización de sus tareas, todos los miembros de la tripulación discutirán entre ellos el rendimiento de cada uno y las posibles dificultades y obstáculos a los que se han enfrentado a lo largo del día. El comandante dará breves instrucciones para el resto de la tarde y el día siguiente.

Hasta la hora de la cena, el capitán registrará los acontecimientos del día y otras informaciones más específicas relativas a los mecanismos de la base. También puede informar de ellos a la Tierra si las condiciones para las comunicaciones son adecuadas.

Después de la cena, que tendrá lugar a las 20:00 horas, todos tendrán tiempo para relajarse, mientras el comandante hace una última revisión de los sistemas de agua, aire y alimentos. Por último, también tendrán tiempo para descansar, ocuparse de su higiene personal y prepararse para acostarse a las 21:30 horas.

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