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.
IES Miguel Durán AZUAGA-Badajoz España 17 6 / 1 ESPAÑOL
Software de diseño 3D: Tinkercad
Siempre nos hemos sentido atraídos por el universo, sus límites, si hay vida más allá, si podemos expandirnos...
Nos informaron sobre este proyecto y quisimos llevarlo a cabo. Llevamos desde principio de curso creando un campamento con el objetivo de vivir en la luna, con todos los requisitos que esto requiere. Hemos planeado los recursos energéticos (placas solares y metano), alimentarios (invernadero con cultivos de hidroponía y suelo), de comunicación y de investigación (laboratorio con telescopio, vehículo y robot), organizado las salas dependiendo de sus diferentes funciones e intentando que se parezcan a la vida cotidiana terrestre para facilitar el día a día de nuestros astronautas.
Hemos tenido que investigar muchos aspectos como las propiedades de la localización, los materiales necesarios y las necesidades.
Todo esto se ha llevado a cabo en 2 fases, la elaboración de detallados bocetos a papel y el paso de estos a una plataforma de dibujo en tres dimensiones llamada sketchup. Cada uno de los componentes ha sido realizado por nosotros teniendo en cuenta la utilidad que se le va a dar para posteriormente organizarlos en diferentes capas y grupos.
El objetivo de este proyecto es ampliar el conocimiento sobre el universo; porque siempre vamos a tener más preguntas que respuestas debido a su gran inmensidad.Vamos a ver como de habitable es nuestro satélite descubriendo sus minerales, sus condiciones, viviendolas en primera persona y dar con esto el paso importante en la historia pues gracias a esta base fija podremos extendernos y en un futuro poder crear una lanzadera de cohetes exterior permitiendo un avance aún más rápido de la ciencia y de la vida terrestre hacia otros sistemas solares con exoplanetas habitables.
En un comienzo este campamento será una base de investigación espacial con fines científicos, más tarde podría convertirse en un punto clave para viajar y transportar materias primas a la tierra, especialmente tierras raras muy necesarias para la creación de nuevas tecnologías y establecer un puerto espacial porque reducirá el coste del despegue de cohetes desde allí.
Para encontrar una localización hemos estado buscando información sobre las temperaturas de la Luna en diferentes posiciones, sus minerales más abundantes y necesarios y la cantidad y disponibilidad del agua helada, un recurso indispensable para el desarrollo de un asentamiento.
Por esto nuestra base está situada estratégicamente en una localización concreta que alberga todos los recursos más necesarios para el desarrollo de la vida dentro de esta.
Hemos contado con cada factor que podría poner en riesgo nuestra misión. Está situada en el cráter Cabeus, ubicado en el hemisferio sur, concretamente a 84º con el ecuador. Este posee unas temperaturas constantes de -96º al contrario que el ecuador que posee temperaturas extremas, para evitar el desgaste de materiales por las diferencias de temperatura. También este posee una gran cantidad de materiales y un 5% de hielo.
Teníamos claro desde el primer día que iba a estar compuesto por cúpulas y salas bajo tierra pues de todas las opciones era la más efectiva y segura. Estas cúpulas junto con la maquinaría vendría prefabricadas de la tierra y transportadas en piezas y placas para distribuir mejor el espacio y ahorrar viajes.
Según la importancia de las salas podemos encontrar 3 módulos: Investigación, Hogar, Sustento y Energía. Pues cada uno de estos cumple una cierta función en concreto. Estas salas se encuentran próximas entre sí y dentro del refugio al exterior o de forma semi subterránea, excepto las de energía, que se encuentran separadas y bajo tierra porque pueden causar daños en caso de accidente. Las salas estarían hechas de materiales provenientes de la tierra como el hierro, acero, aislantes especiales y materiales de última generación porque pese a haber materias primas en la luna, sería imposible tratarlas y darles forma en ese mismo sitio. El resto de recursos se obtendría directamente de la luna como el hielo, CO2 congelado o material de origen volcánico para recubrir las salas o para uso en el interior.
Para su construcción intervendrán tanto robots especializados como mano de obra humana que se hospedaría en refugios hinchables. Aprovechando la poca gravedad mover, situar y unir las diferentes piezas con todos los cableados y tuberías en su interior seria mas fácil, luego solo se tendría que sellar todo perfectamente, cubrirlo con hielo seco y crear en su interior una falsa atmósfera habitable.
Hay que tener en cuenta las condiciones en las que se encuentra la base y el riesgo por agentes externos, por lo que a continuación hablaremos de cada uno de los problemas y sus soluciones para garantizar la seguridad
En primer lugar tenemos a la radiación, la más peligrosa, al no haber atmósfera la cantidad de radiación solar es mucho mayor a la que se recibe en la tierra, para esto hemos propuesto cubrir todo el complejo de hielo seco (CO2 congelado) extraído de la atmósfera y suelo lunar, para minimizar este riesgo.
Otro grave problema son los asteroides, pero al estar en un cráter la onda expansiva provocaría daños mínimos. En caso de que este se dirija al interior del cráter un sistema antiaéreo sería el encargado de derribarlo o desviarlo.
El campamento estaría equipado con salas capaces de ser selladas herméticamente y preparadas por si sucede algún problema este pueda ser sellado en caso de fugas y avisar a las bases terrestres para pedir ayuda.
Queremos que la estancia sea lo más parecida a la tierra, otro problema es la escasa gravedad, por eso todo está anclado al suelo mediante columnas y metales muy pesados como el plomo extraído de la superficie lunar.
Energía:
Campo de placas solares: son 45 placas con composición similar a las terrestres, con mayor flexibilidad y resistencia al frío fabricadas con materiales como fibra de carbono o aerogel. Pueden inclinarse siguiendo la posición del Sol, girando hasta 180 grados. Estas aportan una gran energía que se reparte por el campamento.
Obtención de metano: contamos con una sala con dos bidones para almacenar gas de metano. Este es transportado a la sala del agua para someterlo a una oxigenación y transformarlo en agua que será depurada posteriormente para su consumo y uso.
Agua:
los robots scorpions obtienen el hielo lunar situado en el cráter no muy lejos del campamento, otros robots lo transportan hasta la sala destinada al agua, donde mediante la evaporación y condensación obtenemos agua limpia. Esta pasa a la depuradora, compuesta por dos piscinas, un bidón de almacenamiento de agua y una pequeña sala de control de corriente. En una piscina se añaden los minerales necesarios al agua recién obtenida, en la otra se separan los desechos del agua y los deposita en la planta de metano. La sala de control mide la temperatura del agua y distribuye esta por la instalación.
Oxígeno:
se produce en una sala con 4 tanques de algas fotosintéticas unidos a los tubos de ventilación de todo el campamento y a un compresor. Algunos tubos introducen aire rico en CO2 producto de la respiración y maquinaria, las algas transforman este gas en oxígeno, este sale por otros tubos conectados a la ventilación. El compresor lo introduce en bombonas para su uso.
El primer aire lo obtenemos de la escasa atmósfera lunar, comprimiéndolo hasta una presión adecuada.
Alimentos:
contamos con un invernadero de 11 metros, con cultivos de hidroponía y suelo.
Los residuos producidos por las necesidades básicas como los excrementos son recogidos y llevados a la sala del metano, donde hay una caja de compostaje para transformarlos en estiércol para los cultivos, así los convertimos en nutrientes útiles. Este proceso crea metano gaseoso que es recogido por la misma caja (posee un sistema inteligente para detectarlo y recogerlo) y almacenarlo en los bidones de la misma sala. Los producidos por la respiración, el CO2, es introducido en los tanques de algas, estas lo utilizan para formar oxígeno con la fotosíntesis. Los residuos del agua, sustancias impuras, son llevados también a la caja de compostaje. Es decir, no hay ningún residuo en sí pues cada producto es útil para otro proceso.
Según la distancia a la que tenemos que comunicarnos se pueden usar 2 tipos. Para contactar con la tierra es necesario un equipo de largo alcance que se conecte con los satélites más cercanos para poder compartir con los laboratorios terrestres los avances y resultados de nuestras investigaciones, pedir repuestos materiales, alimentos o lo necesario producido por algún accidente. Para esto contamos con una gran antena que es capaz de moverse en todas las direcciones, con el fin de poder redirigir la señal en diferentes direcciones.
Para comunicarse con otros campamentos lunares y facilitar las tareas de investigación a largo alcance hemos creado una red de árboles artificiales de placas solares, que incluye una antena que permite que la señal llegue a sitios más alejados sin mucho coste energético y económico. Estas recogen energía para esta tarea y para en caso de necesidad abastecer a algún robot de electricidad.
Nuestras investigaciones se centran en descubrir la geología y geografía de este satélite, nuestros astronautas con la ayuda de los diferentes robots van a crear minas en el cráter en el que están instalados y tomar muestras de cada mineral que se encuentre para un posterior análisis de su composición química y materiales. La idea del proyecto es expandir estos campamentos a lo largo de la superficie, y gracias a estos robots vamos a poder detectar más fácilmente sitios potenciales para la construcción. Las muestras recogidas serán examinadas en el laboratorio, analizando cada elemento. Para ampliar el conocimiento que tenemos de la geología un grupo de robots programados en el campamento se colocarán por la zona recogiendo fotos y muestras del suelo.
También tenemos el objetivo de obtener imágenes e información con nuestro telescopio y comprobar las consecuencias que posee la baja gravedad, la falta de atmósfera y la radiación solar excesiva, en los seres vivos con el fin de vivir un largo periodo de tiempo aislados para ver si la vida puede expandirse en lugares con estas características tan diferentes a las terrestres. Para esto experimentamos con las algas fotosintéticas obtenidas de los tanques ubicados en la sala del oxígeno o incluso cultivos de tejidos como piel u otros órganos para ver que sucedería en animales a nivel celular.
La selección de los tripulantes que pertenezcan a este futuro campamento debe de ser muy rigurosa y estricta. No todo ser humano sería adecuado para tener la oportunidad de vivir esta nueva experiencia para bien o para mal. Para esto es necesaria también una gran madurez porque estarán al cargo de un equipo muy importante y muy costoso, de un gran refugio con muchas variables distintas y al cuidado de una gran maquinaria e investigación científica.
Prepararlos para esto no es sencillo, se necesitan unos valores básicos que son la paciencia, la estabilidad emocional, el ingenio y el físico. Para el descarte de un gran número de participantes será hacer un gran y riguroso análisis psicológico de cada uno de los participantes y un examen en el que van a tener que detallar sus gustos, aficiones y que son y no son capaces de soportar porque en la luna se van a encontrar en total soledad y en continuas situaciones de estrés o de emergencia la velocidad y la resolución de los problemas son claves.
Tras este análisis se le realizarán las preparaciones físicas convencionales para que puedan resistir la aceleración del cohete, la gravedad 0 y la vida allí. Por último necesitaran saber todos los protocolos y funcionamiento de la base para que en un caso hipotético de avería pueda repararla y ponerse a salvo cuanto antes.
Nosotros hemos intentado minimizar las salidas al exterior lo máximo posible porque hay muchos riesgos. Solo hemos introducido un vehículo para que los astronautas puedan transportarse en algunas expediciones o con el fin de reparar estructuras más alejadas del campamento. Es un vehículo todoterreno con 6 ruedas para obtener una mayor estabilidad, una pequeña caja de suministros y almacenamientos y una radio de medio alcance. Este vehículo es capaz de subir empinadas cuestas e ir a una gran velocidad pues posee unos propulsores de aire a presión.
Aparte de este vehículo hemos implementado una serie de robots no tripulados destinados a la excavación y exploración (Robot azul e insecto pequeño)
No hemos creado ningún cohete pues el transporte a la tierra sería a partir de cohetes que intercambian suministro a cambio de las materias primas obtenidas. Además, el refugio es lo suficientemente seguro para estar días sin producir oxígeno.
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