En Moon Camp Pioneers, la misión de cada equipo es diseñar en 3D un campamento lunar completo utilizando el software de su elección. 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 en su campamento lunar.
Özel Bahçeşehir Koleji Fen ve Teknoloji Lisesi Samsun-Turquía Turquía 15, 16 6 / 3 Inglés
Software de diseño 3D: Fusion 360
In our project, we aimed to design a Moon camp where our targeted trained astronauts will stay comfortable, maintain their scientific research and explore the Moon. We tried to build our camp, easily constructed in line with the available possibilities. In our base’s structure we used biomimicry and we carried our world’s features to the Moon. As an example, in our base’s main structure we used sunflower’s sun tracking and lotus flowers anatomical features to maintain a stable solar energy generation when possible and as our lunar module’s design we used grasshopper biomimicry because of them being able to land on their legs every time they jump. While we built the Moon camp in our main base with our unmanned rovers, we planned to provide their energy from our Energy Generating and Emergency Camp (EGEC) that we will use for its having sunlight %98 of the day. After the construction of the bases, the astronauts will get to work they are assigned to. In order to make sure that all astronauts provide for all their needs and do not delay their work, we planned a schedule. With this system we believe that works can be done on time.
Nuestro principal objetivo es utilizar nuestro campamento lunar como base para realizar investigaciones científicas. Como continuación de la investigación, exploramos la Luna. Con nuestros vehículos lunares tripulados y no tripulados planeamos realizar misiones en las que recogeremos y devolveremos a nuestra base muestras del suelo lunar, rocas, etc., y haremos que nuestros astronautas entrenados estudien estas muestras exhaustivamente. Porque, como dicen los científicos, creemos que la Luna podría ser una fuente de valiosos recursos. Para apoyar estos propósitos como se ha mencionado, proporcionamos laboratorios para nuestros astronautas donde trabajarán activamente. Los laboratorios también ofrecen a nuestros astronautas un lugar para investigar en el campo de la astronomía. Siendo estos nuestros principales propósitos, también pensamos que en las próximas fases de construcción de este campamento lunar, que sirve como primer paso, nos llevará a establecer una presencia permanente en la Luna.
Planeamos establecer nuestra base principal (Alpha) en el cráter Arquímedes (39,7° N, 4,2° O), situado en la región suroccidental de la Luna. El suelo plano del cráter proporciona una superficie relativamente estable para construir una base lunar y una zona de aterrizaje para cohetes espaciales, y la temperatura estable lo convierte en un lugar adecuado para que los astronautas vivan y lleven a cabo investigaciones. Además, el cráter cuenta con fuentes subterráneas de agua esenciales para mantener la vida y generar energía.
Dado que la luz solar llega principalmente a la cresta del cráter De Gerlache (88,71°S, 68,7°W) durante 14 días por lunación, hemos decidido establecer el EGEC en la cresta, que se encuentra a sólo 220 kilómetros (136 millas) del cráter Arquímedes. La cresta es ideal para producir energía con paneles solares de hidrógeno, ya que recibe luz solar hasta 98% del día.
Para producir las estructuras principales de nuestra base, utilizaremos nuestras grandes impresoras 3D. Después de construir nuestra estructura principal, tenemos previsto crear una capa protectora, que consistirá en regolito lunar, para proporcionar la base lunar más protegida que podamos construir.
Utilizaremos el regolito lunar para construir las bases porque;
En conclusión, a través del regolito lunar se encuentra en la Luna, sería fácil de construir bases tan rápido después del aterrizaje de los astronautas.
El regolito lunar, que contiene hierro, aluminio y silicio, es un protector y absorbente de radiaciones y de alta reflectividad, por lo que optamos por utilizarlo como capa protectora.
También es un buen material para protegerse de los meteoritos, ya que actúa como una barrera que resistirá a los meteoritos y evitará cualquier daño que pueda dañar la base y los equipos. Además, es capaz de absorber el impacto de los meteoritos, que sería peligroso para el hábitat lunar.
Además, proporciona aislamiento térmico para la base y el equipo en la superficie de la Luna. Gracias a la capa que proporciona, puede absorber y liberar calor y, de hecho, ayuda a regular la temperatura.
En cuanto a la protección frente a posibles peligros, tenemos dos vías y un plan de emergencia que vamos a acordar.
En primer lugar, vamos a utilizar un sistema de alerta temprana que detectará los meteoritos que se acerquen a la Luna y a la base. Según la velocidad del meteorito, su tamaño y el lugar donde se encuentre, los astronautas se desplazarán en función de las circunstancias, por lo que tienen dos caminos posibles:
Plan 1: Si el meteorito es lo suficientemente pequeño como para no dañar nuestra base, los astronautas serán desalojados de la base al refugio que estará debajo de nuestra base para que quede abrazado por el grueso regolito lunar que proporciona seguridad. Una vez pasado el peligro, los astronautas detectarán los daños que haya sufrido la base, y entonces empezarán a repararla mediante rovers.
Plan 2: Si el meteorito es grande y está cerca de nuestra base, vamos a activar nuestro plan de emergencia que consiste en ir a nuestra base Bravo a través de rovers tan rápido como después de nuestra evacuación.
Para suministrar agua, tenemos previsto recoger agua helada alrededor de los lugares cubiertos de sombra. Para evitar cualquier infección, esta agua helada recogida se derretirá y filtrará. El último producto, el agua filtrada, se almacenará en depósitos de agua para futuras necesidades. Además, se utilizará el Sistema Alternativo de Apoyo a la Vida Microecológica (MELISSA) para disponer de agua limpia de uso diario (orina, usos higiénicos, etc.).
Para abastecernos de alimentos utilizaremos la agricultura sin suelo (agricultura hidropónica). En este sistema, que garantiza productos incluso en condiciones agrícolas adversas, se satisfacen de forma controlada las necesidades de agua y nutrientes de las plantas. En la agricultura sin suelo, se elimina directamente el riesgo de enfermedades derivadas del suelo, se reduce la necesidad de mano de obra adicional y se obtienen más productos a través del proceso. Una de sus principales ventajas es que los sistemas hidropónicos sólo utilizan 10% del agua empleada en la agricultura normal. Además, está previsto producir en nuestro biodomo algunos complementos alimenticios ricos en proteínas, vitaminas y minerales utilizando un tipo de alga verde llamada "Chlorella".
Cuando sea necesario, el oxígeno se suministrará a través de paneles solares de hidrógeno y un biodomo. Además de purificar el agua a través de MELISSA, tenemos previsto convertir el Co2 en O2 mediante microalgas. Según algunas estimaciones, 1 kg de algas puede producir entre 1 y 2,5 kg de oxígeno. Teniendo en cuenta que el consumo diario de oxígeno de un ser humano medio es de 0,75kg, aunque este método no es una forma actual que se esté utilizando en segundo lugar ahora mismo, es una forma notablemente eficiente de producir oxígeno.
Como fuentes de energía, vamos a utilizar tres formas diferentes que son: los paneles solares de hidrógeno, los reactores de fusión y la energía que obtenemos quemando residuos. Las explicaciones detalladas de estos métodos se muestran en la sección del visor externo.
Tenemos previsto tratar los residuos con varias soluciones:
La primera forma de tratarlos es el compostaje. Los residuos orgánicos de la Luna pueden transformarse en tierra mediante compostaje y utilizarse para el cultivo de plantas y la agricultura.
La segunda forma de tratar los residuos es quemarlos con oxígeno. Durante este proceso, los desechos orgánicos de los residuos se queman y, como resultado, se libera energía que se utilizará como recurso para nuestra base, además de los paneles solares de hidrógeno y los reactores de fusión. Por otro lado, aunque esta opción nos proporciona energía también puede causar algunas desventajas. Para evitar estas posibles consecuencias, hay que prestar atención al contenido de los materiales que se van a compostar y hay que controlar los gases que pueden producirse tras el proceso de manera que no perjudiquen a la atmósfera.
Para comunicarse con otras bases se utilizan satélites que operan en la banda VHF del espectro de ondas de radio. El satélite, que está diseñado para proporcionar esta comunicación, tiene un diseño de mástil con el fin de inmovilizar el satélite a la tierra y reducir la pérdida de intensidad de la señal. Encima de esta estructura, se encuentra la estructura del cuerpo, que contiene el circuito electrónico y la antena parabólica móvil, que también reducirá la pérdida de intensidad de la señal al apuntar la antena parabólica hacia otro satélite.
Además, para comunicarnos con la Tierra también hemos previsto utilizar el satélite de nuestra base principal para comunicarnos con un satélite que orbita alrededor de la Tierra. La razón principal por la que elegimos un satélite que está fuera de la atmósfera para comunicarnos es evitar la posible pérdida de señal.
En nuestro mundo se realizan muchos estudios científicos. Llevar estos estudios a la Luna puede darnos muchas ventajas. También creemos que algunas investigaciones pueden realizarse de forma más exhaustiva en la Luna. Por ejemplo:
Astronomía: La falta de atmósfera y la escasa contaminación lumínica de la Luna la convierten en un lugar ideal para la observación astronómica y nos permite construir grandes telescopios y laboratorios. Con nuestros telescopios de alta tecnología, podemos observar las estrellas, las galaxias y mucho más con una visión más clara.
Geoquímica: Esta rama de la ciencia nos ofrece la posibilidad de observar de cerca los procesos químicos que conforman la Luna y los minerales de los recursos subterráneos. Esta información puede ser la fuente de futuras investigaciones y experimentos.
Terreno de pruebas para la tecnología del futuro: Con los terrenos baldíos y la falta de actividad humana, se pueden probar futuros proyectos sin consecuencias nefastas. Esto puede ayudarnos a experimentar libremente con nuestra tecnología y a desarrollarlas más rápido teniendo en cuenta los resultados.
Nuevas áreas de recursos: Es un hecho común que los recursos de la Tierra son limitados, lo que nos lleva a un nuevo problema: "¿Dónde podemos encontrar nuevos recursos para utilizar?". Aquí es donde la superficie de la Luna, rica en elementos y compuestos, resulta útil. Podemos recoger y almacenar estos recursos y utilizarlos en nuestros otros experimentos o necesidades.
Sismología lunar: La sismología lunar puede definirse como el movimiento del suelo, como los terremotos lunares y los eventos de movimiento en la superficie de la Luna. Aunque ya se han instalado varios sistemas de medición sismográfica, aún tiene limitaciones y falta información.Con asentamientos adecuados y exámenes más minuciosos creemos que se pueden encontrar más. Los nuevos hallazgos podrían conducir a nuevas formas de obtener energía utilizando los terremotos lunares
Y se puede investigar más.
Tras la selección de los astronautas, éstos completarán un programa de entrenamiento de al menos tres o cuatro años, tal y como está implantado en la ESA, antes de salir al espacio por primera vez.
Como primer paso, recibirán una formación básica que durará 12 meses. Durante este tiempo, los astronautas aprenderán todos los sistemas de la Estación Espacial, los vehículos de transporte y los principios de las operaciones robóticas. Además, aprenderán a instalar un campamento lunar, paneles solares de hidrógeno, oxígeno en un biodomo, etc. Van a ser informados sobre los principios del sistema que van a necesitar. Además, van a acostumbrarse a vivir sin gravedad y a controlar su cuerpo en un entorno sin gravedad.
Tras la formación básica, recibirán una formación previa a la asignación en la que profundizarán y desarrollarán sus conocimientos sobre los sistemas de la Estación Espacial y realizarán cursos especiales en varios lugares, como Houston (EE.UU.), Star City (Rusia), el Centro Tsukuba de JAXA (Japón) y Saint-Hubert/Montreal (Canadá).
Después de estos pasos de preparación, los astronautas están listos para ser asignados a una misión, y comienza el entrenamiento sobre la misión que se les ha asignado. Durante este proceso, van a ser entrenados con su tripulación para que se acostumbren los unos a los otros. Además, aprenderán sus responsabilidades y a trabajar juntos. Además, se les informa de lo que deben hacer en caso de emergencia y de los planes de evacuación.
Tras su llegada a la Estación Espacial o a la Luna, continuarán su formación mediante comunicaciones en directo entre la Tierra y los vídeos. Además, seguirán aprendiendo operaciones robóticas y de naves espaciales probándolas en vivo y en simulación.
Hay 3 rovers diseñados para que los astronautas completen con éxito sus misiones en la Luna. Las principales tareas de estos rovers son la construcción, la perforación, el almacenamiento y el transporte de los astronautas. Uno de los elementos más importantes en los diseños fueron las ruedas de los rovers. Las ruedas de los rovers están inspiradas en la rueda mecanum y en las ruedas del rover de perseverancia de Marte. Las principales características de estas ruedas son que son resistentes a las dificultades que pueden encontrarse en la superficie lunar y facilitan el transporte. En concreto, la característica de las ruedas Mecanum es que pueden moverse de cualquier forma. Al mismo tiempo, la inspiración en el rover de perseverancia de Marte aseguró que el vehículo tuviera un giro completo de 360 grados. Por otro lado, teniendo en cuenta el transporte hacia y desde la Tierra, utilizamos el biomimetismo de las patas de saltamontes en el módulo lunar para facilitar su aterrizaje y acelerar su despegue.
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