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.
ESCUELAS VKV KOC Estambul-Tuzla Turquía 17, 18 6 / 0 Inglés
Software de diseño 3D: Blender
https://drive.google.com/file/d/1fa5lUBO_bvtx4PCrQyFW1ks_bzRVyWpX/view?usp=share_link
HELIOS-1 es un proyecto del Campamento Lunar que tiene como núcleo la idea de vida y desarrollo sostenibles. Aunque el objetivo principal del proyecto es investigar y proporcionar una nueva fuente de energía sostenible, el isótopo Helio-3, la idea de autosuficiencia es el concepto principal en torno al cual se ha construido el proyecto. Con una tripulación de doce astronautas, HELIOS-1 constará de dos bases idénticas en dos cráteres distintos del polo sur de la Luna, que se construirán principalmente utilizando las fuentes de la propia Luna. Con una dependencia mínima del suministro de materiales procedentes de la Tierra -ya se trate de agua, alimentos, aire, materiales de construcción, objetos, energía o cualquier otra cosa-, el campamento lunar tendrá la capacidad de funcionar durante periodos de tiempo prolongados para garantizar que se pueda descubrir todo el potencial del Helio-3 y sus propiedades adecuadas para su uso en la Tierra. Los recursos de la Tierra son preciosos, pero finitos. Al final, HELIOS-1 aspira a ser recordado por su contribución al campo de la producción de energía sostenible y segura, eliminando un gran obstáculo que obstruye el camino hacia una vida sostenible en la Tierra en medio del rápido desarrollo global.
Como isótopo del Helio que sólo representa el 0,0001% de todos los existentes en la Tierra, el Helio-3 encierra un gran potencial para ser utilizado como fuente de energía a través de la fusión nuclear. Sin embargo, los elevados costes y el nivel de avance tecnológico necesario dificultan la investigación y el desarrollo de los posibles usos del Helio-3 en la producción de energía. De ahí que la abundancia del isótopo en la Luna conlleve una importancia vital y un potencial de desarrollo futuro, especialmente en una época en la que el crecimiento sostenible se ve obstaculizado por la explotación de los recursos naturales. Para abordar esta cuestión, se examinará el suelo lunar junto con el comportamiento del Helio-3 extraído, y se llevará a cabo una amplia investigación con otros compuestos para averiguar cómo podría utilizarse en futuras tecnologías. El objetivo principal del campamento lunar "Helios-1" será esta investigación tras extraer el isótopo.
El campamento lunar HELIOS-1 se construirá en dos emplazamientos diferentes y constará de una estructura de base idéntica. Ambos campamentos estarán situados en el polo sur de la Luna, lo que permitirá la continuidad del proyecto sin la interrupción causada por la falta de luz solar, ya que ésta se utilizará como fuente principal de energía dentro de la base. Con la inclinación axial de la Luna de unos 5 grados, las dos bases diferentes se situarán a ambos lados del polo sur y se utilizarán indistintamente. Dependiendo de dónde se reciba la luz solar de larga duración, se utilizarán una tras otra las dos bases. Además, ambas bases estarán situadas dentro de cráteres separados para disponer de protección adicional contra posibles lluvias de meteoritos. Además, estos cráteres han sido elegidos específicamente por su rico contenido en hielo de agua.
El traslado de la tripulación de investigación tendrá lugar una vez construidas las dos bases del Campamento Lunar. Durante este proceso, se utilizarán cohetes para traer los materiales necesarios desde la Tierra. Durante la construcción de los campamentos, los principales bloques de construcción de los edificios y pasillos serán los bloques de regolito que estarán compuestos de polvo lunar, suelo y rocas de la superficie de la Luna. Se utilizarán impresoras 3D a gran escala para el proceso de construcción de los ladrillos monolíticos. Antes de cualquier investigación, se tratarán los posibles defectos de la estructura del edificio mediante el uso de maquinaria. Se ha descubierto que los bloques de regolito absorben el calor y proporcionan electricidad, lo que será útil como fuente sostenible de energía una vez se hayan establecido las estructuras necesarias para facilitar dicho uso. El suelo lunar cubrirá las estructuras de los edificios para evitar daños por la radiación cósmica. Los sistemas de recuperación de agua y el sistema necesario para el suministro de aire dentro de la base se abordarán después de los edificios. A continuación se traerán de la Tierra las necesidades de la enfermería, los seres vivos y los dispositivos tecnológicos. En segundo lugar se establecerán otros sistemas, como el sistema acuapónico y la instalación habitacional, a los que seguirá el asentamiento de la tripulación. Para los objetos sencillos, como sillas y mesas, se traerán de la Tierra muebles hinchables de acero, ya que ocupan menos espacio durante el transporte y son más resistentes. Posteriormente se inflarán en la base.
La base se construirá en el interior de un cráter, en el que estará protegida de las lluvias de meteoritos. La construcción en el interior de un cráter ayudará a aislar la base lunar, ya que proporciona cobertura frente a la amenaza de los micrometeoritos y debido a la temperatura estable del entorno subterráneo de la Luna. Como la Luna casi no tiene atmósfera y su superficie está expuesta con frecuencia a niveles de radiación nocivos, cubrir una base lunar con suelo lunar ayuda a proteger a los astronautas de la radiación. Los módulos habitacionales pueden enterrarse en la superficie lunar o colocarse en túneles de lava para proteger a la tripulación. Los astronautas también se beneficiarán del suelo lunar de otras maneras. Los ladrillos fabricados con regolito mediante una impresora 3D podrían utilizarse para construir estructuras en la Luna, ya que son ligeros y resistentes. También podrían utilizarse para crear escudos contra la radiación que protegerían a los astronautas de las radiaciones nocivas de la superficie lunar. Los ladrillos también podrían utilizarse para crear hábitats que proporcionasen un entorno más estable para los astronautas y el equipo. De este modo, los astronautas estarían seguros y cómodos mientras trabajan en la Luna. También para ayudar con la presión, un sistema interno de presurización de la cabina donde el oxígeno líquido y el nitrógeno líquido en tanques presurizados que se basa en un compresor de aire ayudará a regular la presión.
En nuestra base, nuestro principal objetivo es la sostenibilidad, ya que la Luna no es apta para la supervivencia humana y el coste es demasiado elevado para que la base dependa completamente de la Tierra. Para el aire, se utilizará principalmente la electrólisis. El agua se encuentra en la Luna en forma de hielo. Cuando se extraiga el agua, se descompondrá en hidrógeno y oxígeno para su uso adecuado. Así se creará una fuente estable de aire para uso de los astronautas, que contará además con tubos de oxígeno de reserva en caso de emergencia. El nitrógeno se extraerá del suelo lunar y se reabastecerá regularmente para combatir las fugas. También se filtrarán los núcleos de hielo lunar para extraer agua, y se utilizará con un sistema de recuperación de agua para apoyar aún más el suministro de agua de la base. Esta agua es relativamente segura de utilizar y completamente sostenible dado su uso combinado con el sistema de utilización de agua de la ISS. Las fuentes de alimentos siguen un camino similar de sostenibilidad. La principal fuente de alimentos procederá de un sistema acuapónico. Aunque las especies necesarias para la instalación se traen de la Tierra, un sistema acuapónico será completamente sostenible si se ejecuta correctamente. También proporcionará una dieta variada con suficientes proteínas y vitaminas para los astronautas. En cuanto a la energía, se utilizarán paneles solares para proporcionar a la base una fuente de energía sostenible. Para los días en los que no sea posible el uso directo de paneles solares, se utilizarán sistemas de baterías para seguir suministrando energía a la base. Estas baterías se llenarán los días en que la luz solar pueda convertirse en energía.
Para una gestión sostenible de los residuos, los distintos tipos de desechos (sólidos, líquidos y gaseosos) deben tratarse de forma diferente. En primer lugar, los residuos personales de los astronautas (por ejemplo, productos de higiene, envases de alimentos, desechos humanos...) se recogerán y compactarán para minimizar el volumen que ocupan, y después se sellarán en contenedores estériles para evitar la contaminación. Además, dependiendo del tipo de residuo (por ejemplo, metal, plástico...) pueden reutilizarse como materia prima para la impresora 3D. Los residuos que no puedan reutilizarse y almacenarse en contenedores pueden transportarse de vuelta a la Tierra para su correcta eliminación o, si fuera necesario, podrían expulsarse al espacio de forma segura, aplicando protocolos medioambientales. En el caso de los residuos líquidos, se puede utilizar un sistema de reciclado de agua que aplique la filtración, la destilación y el tratamiento químico para recuperar el agua utilizable. Los residuos líquidos no renovables se envasarán al vacío como los residuos sólidos. Para los residuos gaseosos (principalmente dióxido de carbono), se puede utilizar un mineral parecido a una esponja llamado zeolita (como en la ISS) para evitar la exposición letal de los astronautas a la hipercarbia.
Mantener la comunicación con la Tierra y dentro de la Luna es crucial para la longevidad de HELIOS-1. Una de las principales formas de mantener la comunicación con la Tierra es mediante el uso de la comunicación Tierra-Luna-Tierra (EME). Con la ayuda de la propagación de ondas de radio desde un transmisor con base en la Tierra, las ondas de radio se reflejan desde la superficie de la Luna, recibidas por el receptor con base en la Tierra, por lo que este estilo de comunicación también se denomina rebote lunar y ayuda a la comunicación entre la Tierra y HELIOS-1. Para la comunicación entre las bases lunares se puede utilizar la red lunar 3GPP cualificada para el espacio en el marco del proyecto LunarNet. Con la ayuda de esta robusta red, se puede construir una sólida infraestructura de comunicación en la Luna para que todos los datos puedan transmitirse eficazmente. Así pues, se utilizará el rebote lunar para mantener la comunicación entre la Tierra y la Luna, mientras que la red inalámbrica 3GPP ayudará a la comunicación entre HELIOS-1 y otras bases lunares.
Los efectos de la radiación en el espacio profundo sobre los seres vivos y los materiales pueden investigarse, siendo las tripulaciones el sujeto de prueba ideal. Aunque la tripulación estaría expuesta a cantidades limitadas de radiación, su estancia prolongada de 180 días en la base sería tiempo suficiente para observar algunos efectos en el organismo.Además, la investigación científica sobre la biología y la geología lunares desempeña un papel vital en el establecimiento de una base de campamento lunar sostenible y, por tanto, con éxito. En los experimentos geológicos, los astronautas pueden investigar la composición, la estructura y la historia de la superficie y el subsuelo lunares. Las muestras obtenidas podrían darnos un conocimiento más detallado sobre la localización de posibles reservas minerales en la Luna, así como del hielo lunar.Sin embargo, la parte más importante de la experimentación se referiría a las propiedades y la utilidad del Helio-3 en asuntos como la energía de fusión y otros sectores. Dado que el Helio-3 es casi imposible de encontrar en la Tierra, la facilidad de acceso al material en la Luna proporcionaría los materiales necesarios para experimentar realmente con el Helio-3 y liberar todo su potencial. Además, también se podrían investigar mejor los posibles usos de los minerales y compuestos que componen el suelo lunar y ponerlos a pleno rendimiento en la propia base y en cualquier otra infraestructura lunar presente en la Luna en ese momento.Además de esto, también se podrían experimentar los efectos de vivir en un entorno de baja gravedad durante un largo periodo. Aunque por el momento comprendemos bastante bien la descomposición del cuerpo cuando se expone a baja gravedad durante mucho tiempo, aún podemos obtener más datos sobre el tema mediante más experimentos.
Antes de ser enviados a la Luna para la misión HELIOS-1, nuestros astronautas deben realizar una serie de programas de entrenamiento para acostumbrarse al entorno lunar y espacial. Con la ayuda de estos programas de entrenamiento, cada astronauta aprenderá a sobrevivir en las condiciones extremas de la Luna y a formar parte de HELIOS-1. Un ejemplo de los programas de formación es el Space Vehicle Mock-up Facility (SVMF), que es una maqueta del cohete en el que viajarán para que los astronautas se acostumbren al entorno de transporte entre la Tierra y la Luna. Otro entrenamiento al que deben someterse es el KC-135, en el que los astronautas sienten la ingravidez, la gravedad cero, que ayuda a los astronautas a experimentar cómo será el viaje a la Luna y en la Luna, y también a evitar que la gente enferme por la gravedad cero. Además, para practicar los paseos espaciales los astronautas también necesitan utilizar el Laboratorio de Flotabilidad Neutra. Los astronautas flotan en enormes cantidades de agua (22,7 millones de litros o 6,2 millones de galones) en réplicas de los vehículos espaciales para practicar cómo realizar operaciones en el espacio. Estos ejemplos son sólo técnicos y científicos, pero ser astronauta no sólo significa tener buenas aptitudes científicas, una persona también debe estar entrenada física y mentalmente. Los astronautas deben estar lo suficientemente en forma para soportar el despegue y la atracción gravitatoria para que no haya problemas durante la misión. Los astronautas también deben estar mentalmente preparados para estar lejos y parcialmente solos en el espacio durante mucho tiempo. Lo más importante para ser astronauta es ser miembro de un equipo, por lo que también se recomienda a los candidatos a astronauta que sigan cursos de relaciones públicas para mejorar su capacidad de trabajo en equipo. En general, estos programas ayudarán a los astronautas a prepararse para ir a la Luna.
Para HELIOS-1 se utilizará un cohete multietapa para el transporte entre la Tierra y la Luna con un SSTO para el transporte entre las bases lunares y Vehículos de Exploración Espacial para el transporte en la superficie lunar. Los cohetes de una etapa hasta la órbita son reutilizables y son convenientes para HELIOS-1 ya que es necesario cambiar la tripulación en la Luna cada 180 días.Por el contrario, los SEV se utilizarán para el transporte en la superficie lunar. Los SEV son vehículos presurizados que ayudan a los astronautas a explorar múltiples lugares de la superficie lunar al permitir que el vehículo se desplace con movimientos "estilo cangrejo" que ayudan al vehículo a superar terrenos difíciles. La cabina inclinable que permite una visión clara de la superficie, la cabina fuertemente blindada que protege a los astronautas de los eventos solares, la rápida salida/entrada de los astronautas del vehículo, y una estación de acoplamiento donde los astronautas pueden vivir el SEV es una opción adecuada para el transporte en la superficie lunar.
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