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Moon Camp Pioneers 2022 - 2023 Galería de proyectos

 

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.

CX330

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    China 19, 18   6 / 3 Inglés
Software de diseño 3D: Fusion 360



1.1 - Descripción del proyecto

  • El vasto universo siempre ha sido un lugar que queremos explorar, y planeamos construir una base en la Luna para la investigación científica, para explorar los principales componentes del suelo lunar, así como algunos de los recursos energéticos disponibles en la Luna. Al mismo tiempo, verificar la viabilidad del acceso a la energía en el proceso de investigación científica.
  • Nuestra base tiene dos plantas, la primera es la zona de investigación científica: hay un gran laboratorio y un módulo médico; La segunda planta es la zona de estar: una cocina básica y un dormitorio. Los astronautas tienen que vivir en un entorno de microgravedad, por lo que tener un cuerpo fuerte es esencial, montamos un gimnasio para que hagan ejercicio, y también hay módulos de ocio y recreo para que los astronautas alivien la presión del trabajo.

1.2 - ¿Por qué quieres construir un campamento lunar? Explique el objetivo principal de su campamento lunar (por ejemplo, fines científicos, comerciales y/o turísticos).

El principal objetivo de nuestro campamento lunar es la investigación científica. Desde la antigüedad, los humanos han puesto muchos sueños en la Luna. Ahora no sólo soñamos con explorar la Luna. La Luna es rica en energía que podemos utilizar. Los recursos minerales y energéticos únicos de la Luna son también importantes suplementos y reservas para los recursos de la Tierra. Los astronautas explorarán la disponibilidad de estas fuentes de energía y mejorarán el campamento lunar, lo que sentará unas bases sólidas para futuras actividades "turísticas" y "comerciales".

2.1 - ¿Dónde quieres construir tu Campamento Lunar? Explica tu elección.

Queremos poner la base en la cima de la colina entre el cráter Sverdrup y el cráter Shackleton. Aquí hay cuatro razones:

  • Las regiones polares de la Luna pasan entre el 70 y el 80 por ciento de su tiempo bajo la luz del sol, lo que ofrece buenas condiciones para una base de energía solar.
  • Pequeña diferencia de temperatura, adecuado para survial
  • Hay mucho hielo, lo que también soluciona el problema del agua.
  • La cuenca del Aitken tiene una gran cantidad de recursos recuperables

2.2 - ¿Cómo piensas construir tu campamento lunar? Piensa cómo puedes utilizar los recursos naturales de la Luna y qué materiales necesitarías traer de la Tierra. Describe las técnicas, los materiales y tus opciones de diseño.

  • Nuestra cáscara utiliza titanio magnesio aluminio tres tipos de aleación de metal, resistente a la corrosión dura, puede resistir un cierto riesgo de meteoritos.
  • Nuestra base de vidrio con vidrio anti-radiación, para evitar la fuerte radiación en el espacio.
  • Las paredes de nuestra base están hechas de suelo lunar, que puede utilizarse localmente y tiene cierto aislamiento, para que los astronautas puedan vivir a una temperatura constante y en un ambiente confortable.
  • Tecnología:
  • Gracias a la tecnología de impresión en 3D, produciremos automáticamente materiales de construcción a partir del suelo lunar, rocas y otros recursos, ahorrando así el coste del transporte de materiales de la Tierra a la Luna.
  • También utilizamos la proyección holográfica para mostrar algunos logros tecnológicos.
  • Qué material llevar:
  • Alimentación: Los astronautas necesitan alimentos suficientes para mantener su salud física y su estado mental.
  • Equipos de comunicación y navegación: Los astronautas deben mantenerse en contacto con la Tierra y con otros astronautas, y necesitan equipos de navegación precisos para encontrar su destino.
  • Herramientas y equipos: Los astronautas necesitan herramientas y equipos para completar las misiones y reparar los equipos.
  • Equipo de protección personal: Los astronautas necesitan un equipo de protección personal adecuado para protegerse del entorno lunar.

2.3 - ¿Cómo protege y da cobijo su campamento lunar a los astronautas frente al duro entorno de la Luna?

  • En cuanto a la ciencia y la tecnología, utilizamos la vigilancia por radar para predecir la llegada de catástrofes naturales, como meteoritos, y así poder hacer preparativos con antelación. También tenemos robots musgo que vigilan la base durante todo el día, alertando a la tripulación de peligros inminentes.
  • Nuestra cáscara utiliza titanio magnesio aluminio tres tipos de aleación de metal, resistencia a la corrosión dura, puede resistir un cierto riesgo de meteoritos.
  • El cristal de la carcasa de nuestra base adopta un cristal antirradiación para evitar la fuerte radiación del espacio.
  • Las paredes de nuestra base están hechas de suelo lunar, que puede utilizarse localmente y tiene cierto aislamiento, para que los astronautas puedan vivir a una temperatura constante y en un ambiente confortable.

3.1 - ¿Cómo proporcionará su Campamento Lunar a los astronautas acceso sostenible a necesidades básicas como agua, comida, aire y energía?

Agua:En agosto de 2018, la NASA confirmó la presencia de hielo de agua en las capas superficiales de los polos de la Luna, que podría tener una masa total de más de 600 millones de toneladas. El 26 de octubre de 2020, la NASA confirmó que también existe agua en partes de la Luna iluminadas por la luz solar, por lo que en un principio podría aprovecharse. El hielo lunar es recogido por un rover y filtrado según las normas requeridas. Y un sistema de reciclaje de agua. Nuestra estación espacial china recicla el 93% de su agua.
Comida:Toma algo de comida espacial y semillas de verduras y frutas, y puedes empezar con verduras que sobrevivan, como las patatas, y luego hacer crecer un ecosistema. Cuando las frutas y verduras estén maduras, se pueden recoger las semillas y plantarlas de nuevo. Crear carne artificial mediante cultivo celular e ingeniería de tejidos, permitiendo que las células animales proliferen por sí mismas en el laboratorio.
Energía:El polo de la Luna está bajo la luz solar entre el 70% y el 80% del tiempo, así que utilizamos tecnología de energía solar para generar electricidad. Tenemos dos tipos de paneles solares, uno es un panel solar plegable, que se puede tirar hacia atrás para evitar daños en caso de mal tiempo. El otro es convertir las ventanas en paneles solares transparentes, lo que ahorra espacio y es estéticamente agradable.
  Aire:Según las investigaciones, la Luna tiene mucho oxígeno, pero no en forma gaseosa. En cambio, está atrapado en una capa de roca y polvo fino que cubre la superficie lunar. El número de elementos de oxígeno en el suelo lunar ha alcanzado los 40%, y más del 99,9% de las llanuras y tierras altas lunares contienen elementos de oxígeno. Y hay suficiente oxígeno en la superficie para mantener a unos 8.000 millones de personas en la Tierra durante 100.000 años. Así que utilizamos la electrólisis de fusión para extraer oxígeno del suelo lunar.

3.2 - ¿Cómo gestionará su campamento lunar los residuos producidos por los astronautas en la Luna?

Reciclar: Una de las formas más importantes de gestionar los residuos es reciclar todo lo posible. Esto incluye reciclar agua, alimentos y otros materiales. Nuestra mesa puede convertir las sobras en electricidad y reutilizarlas.
Incineración: Algunos tipos de residuos pueden requerir incineración para reducir su masa y volumen. Podrían instalarse sistemas de incineración en los campamentos lunares para quemar los residuos y convertirlos en cenizas que puedan almacenarse de forma segura.
Compostaje: Los residuos orgánicos pueden convertirse en compost para crear un suelo rico en nutrientes. Es probable que el campamento lunar disponga de un sistema de compostaje que utiliza bacterias para descomponer los residuos orgánicos en compost que puede utilizarse para cultivar plantas.
Almacenamiento: Los residuos que no se pueden reciclar, quemar o compostar necesitan ser almacenados. Los campamentos lunares pueden disponer de contenedores especiales para almacenar los residuos de forma segura hasta que puedan ser enviados de vuelta a la Tierra.

3.3 - ¿Cómo mantendrá su campamento lunar las comunicaciones con la Tierra y otras bases lunares?

Satélites lunares: La Luna puede tener satélites en órbita que transporten señales de comunicación entre el campo lunar y la Tierra. Esto permitiría la comunicación en tiempo real entre la Luna y la Tierra.
Antenas terrestres: Los campamentos lunares pueden utilizar antenas terrestres para comunicarse con la Tierra. Estas antenas deben colocarse estratégicamente para garantizar una comunicación fiable.
Comunicaciones por radiofrecuencia (RF): Las comunicaciones por radiofrecuencia pueden utilizarse para transmitir datos entre los campamentos lunares y la Tierra. Para ello habría que utilizar equipos especializados para transmitir y recibir señales de radiofrecuencia.
Comunicación por láser: La comunicación por láser es otra opción para transmitir datos entre el campamento lunar y la Tierra. Para ello se utilizarían láseres para transmitir datos a grandes distancias y a alta velocidad.
Comunicación entre bases: Si hay varias bases lunares, será necesaria la comunicación entre ellas. Esto puede hacerse del mismo modo que la comunicación terrestre.

4.1 - ¿En qué tema(s) científico(s) se centraría la investigación en tu Campamento Lunar? Explica qué experimentos piensas hacer en la Luna (por ejemplo, en los temas de geología, entorno de baja gravedad, biología, tecnología, robótica, astronomía, etc.).

Geología: La Luna es un mundo geológicamente diverso y complejo. Los científicos pueden utilizar experimentos para estudiar las características de la superficie, la mineralogía y la historia geológica de la Luna. Esto podría incluir perforar la superficie lunar para estudiar muestras de núcleos, analizar la composición de las rocas y el suelo, y hacer un mapa geológico de la Luna.
Entorno de baja gravedad: El entorno de baja gravedad de la Luna presenta retos y oportunidades únicos para la investigación científica. Los investigadores pueden estudiar los efectos de la baja gravedad en la fisiología humana, el crecimiento de las plantas y la ciencia de los materiales. Por ejemplo, se puede estudiar experimentalmente el crecimiento de las plantas en baja gravedad y el comportamiento de los materiales en baja gravedad.
Biología: La Luna también podría ser una valiosa plataforma para estudiar el origen de la vida y la evolución biológica. Se pueden realizar experimentos científicos para estudiar el comportamiento de los microorganismos en entornos de baja gravedad o investigar los efectos de la radiación en los organismos.
Tecnología y robótica: La Luna podría ser un lugar ideal para probar nuevas tecnologías y robots para la exploración espacial. Podrían realizarse experimentos para probar nuevos trajes espaciales, vehículos exploradores y otros equipos diseñados para entornos de baja gravedad. La robótica puede utilizarse para explorar la superficie lunar y realizar experimentos científicos.
Astronomía: La Luna es una plataforma excelente para observar el universo porque no tiene atmósfera y los niveles de contaminación lumínica son bajos. Los investigadores pueden realizar observaciones astronómicas y experimentos para estudiar el universo, incluido el estudio de los rayos cósmicos y la búsqueda de materia oscura.

5.1 - ¿Qué incluiría en su programa de formación de astronautas para ayudarles a prepararse para una misión a la Luna?

Condición física: Los astronautas deben estar en excelentes condiciones físicas para soportar los rigores de los vuelos espaciales y el entorno lunar. El programa de entrenamiento incluiría ejercicios físicos, entrenamiento de resistencia y ejercicios cardiovasculares para ayudar a los astronautas a desarrollar fuerza, resistencia y flexibilidad.
Operación de naves espaciales: Los astronautas deben dominar el manejo de la nave espacial que les llevará a la Luna y les traerá de vuelta. El programa de formación abarcaría todos los aspectos de las operaciones de la nave espacial, incluidos el lanzamiento, el acoplamiento y la reentrada.
Actividad extravehicular (EVA): Una misión a la Luna requeriría que los astronautas realizaran EVAs para explorar la superficie lunar y llevar a cabo experimentos científicos. El programa de formación incluiría procedimientos de EVA, como el uso de un traje espacial, el desplazamiento en entornos de baja gravedad y la realización de experimentos en la superficie lunar.
Geología lunar: La comprensión de la geología lunar es esencial para llevar a cabo investigaciones científicas en la Luna. El programa de formación cubriría los fundamentos de la geología lunar, incluida la formación de la Luna, la composición de sus rocas y suelo, y las características geológicas de la superficie lunar.
Planificación de la misión: Los astronautas deben ser capaces de planificar y ejecutar una misión con éxito. El programa de formación abarcaría todos los aspectos de la planificación de una misión, incluidos los objetivos, el calendario y los planes de contingencia.
La comunicación: La comunicación es fundamental durante las misiones espaciales. El programa de entrenamiento incluiría ejercicios de comunicación, en los que los astronautas practicarían la comunicación con el control de la misión y entre sí.
Entrenamiento psicológico: Vivir y trabajar en el espacio durante largos periodos puede suponer un reto mental. El programa de entrenamiento incluiría apoyo psicológico y formación para ayudar a los astronautas a sobrellevar el estrés de los vuelos espaciales.

5.2 - ¿Qué vehículos espaciales necesitará tu futura misión a la Luna? Describe los vehículos que encontrarás en tu Moon camp y piensa cómo viajarás desde y hacia la Tierra, y cómo explorarás nuevos destinos en la superficie de la Luna.

Aterrizador lunar: Se necesita un módulo de aterrizaje lunar para transportar astronautas y equipos desde la órbita lunar hasta la superficie lunar. El módulo de aterrizaje debe ser capaz de aterrizar con seguridad en la superficie lunar y despegar de nuevo para regresar a la órbita lunar.
Rover de ingeniería: Se necesita un rover para explorar la superficie lunar y recoger muestras. El rover debe ser capaz de atravesar el accidentado terreno rocoso de la Luna y trabajar en el duro entorno lunar.
Sistema de lanzamiento espacial: Lanzar una nave espacial desde la Tierra y colocarla en órbita lunar requiere un sistema de lanzamiento espacial.
Vehículo de reentrada: Se necesita un vehículo de reentrada para devolver a los astronautas y las muestras a la Tierra. Los vehículos de reentrada deben ser capaces de soportar el calor y la presión de la reentrada en la atmósfera terrestre.

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