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.
Escuela Secundaria King Kekaulike Pukalani-HI Estados Unidos 16, 17 2 / 1 Inglés
Software de diseño 3D: Fusion 360
El objetivo de nuestro proyecto era diseñar una base lunar con fines científicos que pudiera albergar a dos astronautas durante un largo periodo de tiempo, con la posibilidad de ampliarla utilizando los recursos disponibles en la Luna. Para lograr este objetivo nos decidimos por un hábitat geométrico impreso en 3D hecho con hormigón a base de suelo lunar. Nos centraremos en la acuaponía con el objetivo de ser completamente sostenibles utilizando plantas y peces como algas nutritivas y ricas en proteínas. Nuestra base funcionará con energía solar y se situará cerca del polo norte debido al aumento de sol y a los posibles depósitos de agua. Hemos tomado medidas de protección que incluyen sistemas de defensa láser y hormigón que protege de la radiación.
Nuestro campamento lunar se construyó principalmente con fines científicos y de investigación. Nuestro objetivo era proporcionar a los habitantes del campamento todo lo necesario para trabajar en la búsqueda de la ciencia y la exploración y con un objetivo final de expansión de la colonización humana de la Luna. Nuestro principal objetivo científico es la acuaponía, que es esencialmente agricultura y cultivo sin suelo, ya que no hay suelo utilizable en la Luna. Utilizaremos tipos específicos de algas y peces que se han considerado adecuados para vivir en la Luna.
Construiríamos nuestra base en el borde de un cráter cercano al polo norte, ya que recibe más de 89% de luz solar durante todo el año y, dado que nuestra base depende de la energía solar, es muy importante que tengamos la mayor cantidad de luz posible. Además, en el polo norte se concentran depósitos de agua que serán muy útiles para ampliar nuestras bases. Estos factores combinados hacen que el borde norte del cráter Peary, a 88,5°N, 30°E, que está muy cerca del polo norte, sea el lugar perfecto, ya que el borde recibe luz solar casi constante, junto con otros recursos naturales.
Nuestra base tiene 8 habitaciones en forma de hexágono. Las 7 habitaciones inferiores se tocan para poder compartir paredes y utilizar menos materiales. La 8ª sala está justo encima de la 7ª, en el centro de la base. Se utilizará como sala de filtración de agua y está elevada para que no tenga que haber aberturas en la pared, ya que nuestro sistema de filtración se basa en un serpentín ininterrumpido que rodea la sala. Estará hecha de hormigón mezclado con suelo lunar y otros ingredientes enviados desde la Tierra. Una vez mezclado, el hormigón se utilizará como filamento en una impresora 3D muy grande enviada desde la Tierra. De este modo se podrá imprimir una base lisa para la casa y se podrán imprimir réplicas de la base en el futuro. A continuación, se cubrirá con dos láminas de plástico. Una en el interior y otra en el exterior para mantenerla hermética. Después se colocarán las puertas y todos los elementos necesarios para que los astronautas vivan en ella.
Las principales preocupaciones de la base serán la radiación, los asteroides, el clima y la presión. El hormigón es muy útil para protegerse de la radiación y es otra de las ventajas de construir la base con hormigón lunar. Para protegernos de los asteroides, tendremos tres cañones láser de tipo militar en varios lugares del campamento. Están inspirados en el sistema israelí de defensa antimisiles por láser y se enviarán desde la Tierra. La base de hormigón llevará una capa de plástico por dentro y por fuera para mantener la presión y evitar el vacío del espacio. Este plástico, junto con el hormigón, ayudará a mantener el calor gracias al sistema de filtración de aire y al aire acondicionado.
Dado que nuestra base utiliza la acuaponía, utilizaremos algas y plantas acuáticas como principales fuentes de alimento y agua. Al principio, durante varios meses, tendremos que depender de los alimentos traídos directamente de la Tierra antes de que podamos construir nuestro ecosistema lo suficiente como para sostener a un ser humano, pero después de que la comida consistirá en gran parte de proteínas y nutrientes ricos en algas y, finalmente, los peces. También obtendremos un suministro básico de agua de la Tierra, aunque se reciclará continuamente a través del ecosistema utilizando métodos naturales de filtración y cultivo. Con el tiempo, pondremos en marcha una mina para separar las materias primas y fabricar más agua y aire, de modo que podamos expandirnos a otras bases, cada una de ellas con sus propias granjas de algas y peces. Como la luna tiene días y noches extremadamente largos, tendríamos un gran número de paneles solares junto con una gran batería de almacenamiento para las noches. El aire también se reciclaría a través de un sistema de filtración de aire capaz de descomponer el CO2 en oxígeno.
Gran parte de los residuos biológicos se devolverán al ecosistema de la base y se convertirán en tierra para el cultivo de plantas o se pasarán por un sistema de filtración de agua que consiste en hacer pasar los residuos por algas y tierra para eliminar las impurezas y, a continuación, se someterán a un proceso final de destilación para que puedan volver a utilizarse en toda la base con distintos fines. Uno de los principales objetivos de nuestra base es intentar reducir los residuos y el uso de materiales reciclables, por lo que es importante intentar reciclar la mayor cantidad posible de material biológico para intentar mantener el ecosistema dentro de la base.
La comunicación se realizará en la base y luego se dirigirá a través del módulo de aterrizaje a los satélites en órbita y luego a la Tierra. Entre las bases, utilizaríamos ondas de radio.
Nuestra base se centrará principalmente en la acuaponía, que es la agricultura esencial sin suelo combinada con la pesca. Creemos que es un tema que merece la pena estudiar, ya que hay muchos planetas que no disponen de suelo para la agricultura, pero sí de los ingredientes para producir agua que podríamos convertir en un ecosistema próspero utilizando un kit de inicio traído de la Tierra que contiene huevos de peces, algas y plantas. El hecho de que nuestra base se centre en este aspecto contribuirá a la producción de alimentos, la gestión de residuos y la depuración del agua, además de permitirnos experimentar con la biología en otros planetas. Uno de los experimentos a largo plazo más importantes sería ver qué tipos de plantas y peces pueden prosperar en otros planetas en otros entornos. Ya tenemos una idea de peces y algas especialmente resistentes y, mediante la cría selectiva, podríamos hacerlos aún más aptos para la vida en otros planetas. El objetivo general de nuestros experimentos con la acuaponía sería ver cómo podemos utilizar plantas y animales para hacer sostenible la vida humana en otros planetas sin la ayuda constante de la Tierra.
Los astronautas contarán con conocimientos de biología, construcción, acuaponía, sostenibilidad, ingeniería, gestión de recursos y mucho más. En el campamento lunar intervienen muchos sistemas que funcionan conjuntamente para que se sostenga a sí mismo y a la vida de los astronautas. Es importante que los astronautas conozcan todos los aspectos del campamento lunar y estén bien preparados para cualquier situación. Los astronautas también aprenderán prácticas dietéticas y de salud física para mantener una salud óptima durante su estancia en la Luna. Aclimatarse a la gravedad lunar y a otras condiciones será todo un reto. A los astronautas les conviene acostumbrarse a vivir y trabajar en condiciones similares.
Para la futura investigación y exploración del campamento lunar, se necesita un vehículo todoterreno. Ya disponemos de un vehículo para trasladar materiales por el campamento principal. Un vehículo adicional para recorrer distancias más largas en terrenos nuevos sería muy útil para la misión. Para viajar de vuelta a la Tierra, se necesita otra nave con suficiente combustible para la larga distancia. O podríamos utilizar la nave original y repostar en la Luna o dejar combustible suficiente para volver a la Tierra y luego rellenar en órbita.
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