descubrimiento imagen interactiva

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.

Santa Girls

Colegio Santa María  Perth-Perth    Australia 15   3 / 3 Inglés
Software de diseño 3D: Fusion 360



External URL to the team’s project (e.g. website or PDF):


https://a360.co/3miyMsz

1.1 - Descripción del proyecto

Nuestro Moon camp está construido principalmente para realizar investigaciones y extraer Helio-3. Se encuentra en el interior de un tubo de lava cerca de las regiones polares.

dispone de las siguientes instalaciones:

  • Producción de silicio a oxígeno +Módulo de purificación de aire

  • Estación depuradora de agua

  • Módulo de tratamiento de aguas residuales

  • Módulo de gasificación por arco de plasma
  • Cúpula agrícola de invernadero

  • Módulo de comunicación

  • Observatorio

  • Pabellón residencial: Cápsulas para dormir, comedor, gimnasio y centro recreativo, centro médico ...

  • Pabellón de I+D para la extracción de helio

  • La central nuclear está en construcción.

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 helio-3 es un isótopo del helio poco común en la Tierra que tiene potencial como combustible para la fusión nuclear. Se cree que la superficie de la Luna contiene importantes depósitos de helio-3, que podrían extraerse y utilizarse como combustible para futuros reactores de fusión. Nuestro campamento lunar está construido para extraer helio-3.

Aparte de los intereses comerciales, existen otras razones:

Investigación científica: La Luna ofrece un entorno único que podría utilizarse para estudiar diversos fenómenos, como los efectos de la baja gravedad en la salud humana, la composición de la superficie lunar y el potencial de utilización de los recursos lunares.
Cooperación internacional: Una forma de promover la cooperación y colaboración internacionales en materia de exploración espacial e investigación científica.
Exploración humana: Un paso importante en la exploración en curso del espacio y el objetivo final de establecer una presencia humana en otros planetas o cuerpos celestes.

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

Interior de tubos de lava cerca de las regiones polares: El interior de estos tubos puede ser lo suficientemente grande como para albergar una base lunar, y su temperatura estable y su protección frente al duro entorno lunar los convierten en una ubicación atractiva para un hábitat lunar.

Es posible que existan importantes depósitos de hielo de agua en las regiones permanentemente sombreadas de los polos norte y sur de la Luna. El agua podría extraerse de estos depósitos y utilizarse para beber, cultivar y producir combustible para cohetes.

Además, un lugar cercano a una fuente potencial de agua, como un depósito de hielo polar, sería ventajoso para la extracción de silicio, ya que el agua puede utilizarse para producir oxígeno mediante un proceso llamado electrólisis, que puede utilizarse para sistemas de soporte vital y combustible para cohetes.

El helio-3 puede ser más abundante en las regiones polares, ya que los mismos procesos que crean hielo de agua también pueden haber atrapado helio-3.

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.

  1. Impresión 3D con regolito lunar: Una de las técnicas de construcción más prometedoras para un campamento lunar implica la impresión en 3D utilizando regolito lunar como materia prima. Esta técnica podría reducir significativamente la cantidad de material que hay que transportar desde la Tierra, y también permite diseños personalizables. La impresión 3D podría utilizarse para crear diversas estructuras, como hábitats, laboratorios, almacenes y otras infraestructuras.
  2. Hábitats hinchables: Los hábitats hinchables son otra opción para construir un campamento lunar. Estas estructuras pueden ser compactas y ligeras para transportarlas a la Luna e inflarse in situ para crear un espacio habitable o de trabajo más amplio. Estos hábitats pueden reforzarse con materiales como el Kevlar para aumentar su durabilidad.
  3. Diseño modular: Un diseño modular para el campamento lunar permitiría flexibilidad y adaptabilidad a medida que las necesidades de los ocupantes cambien con el tiempo. Cada módulo podría diseñarse para una función específica. El diseño modular también permite reparar o sustituir fácilmente los componentes individuales en caso de daño o avería.
  4. Generación de energía: Podrían utilizarse paneles solares para generar electricidad, y la energía nuclear también podría ser una opción para obtener una fuente de energía más fiable y autosuficiente. Las instalaciones de generación de energía podrían situarse fuera de las zonas habitadas para minimizar la exposición a la radiación.
  5. Gestión de residuos: El agua podría reciclarse y depurarse para múltiples usos, y los residuos podrían utilizarse como recurso para generar energía o producir materiales de construcción.

 

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

  1. Protección contra la radiación: La exposición a la radiación es una de las principales preocupaciones en la Luna, ya que la falta de atmósfera ofrece poca protección contra la radiación cósmica y las erupciones solares. El campamento lunar podría diseñarse con paredes y techos gruesos hechos de materiales que protejan de la radiación, como agua, hormigón o regolito lunar. El campamento también podría ubicarse en un refugio natural, como un tubo de lava, que proporcionaría protección adicional contra la radiación.
  2. Regulación de la temperatura: La temperatura en la Luna puede variar de extremadamente cálida a extremadamente fría. El campamento lunar podría diseñarse con materiales aislantes para regular la temperatura y evitar la pérdida de calor. También podría considerarse el uso de energía geotérmica, disponible en la Luna, para ayudar a regular la temperatura en el interior del campamento.
  3. Suministro de aire: A diferencia de la Tierra, en la Luna no hay atmósfera natural, por lo que el campamento lunar tendría que diseñarse para proporcionar una atmósfera respirable a los astronautas. Esto podría lograrse creando un sistema de soporte vital de circuito cerrado que recicle el aire y produzca oxígeno para que los astronautas puedan respirar.
  4. Protección contra el polvo: La superficie lunar está cubierta de una fina capa de polvo que puede ser nociva si entra en los pulmones o en el equipo. El campamento lunar podría diseñarse con esclusas y sistemas de filtración para impedir la entrada de polvo, y los astronautas podrían llevar trajes y cascos especiales para protegerse cuando estén fuera del campamento.
  5. Integridad estructural: La superficie lunar está sujeta a impactos de meteoritos y actividad sísmica, por lo que el campamento lunar tendría que diseñarse con materiales resistentes y duraderos que puedan soportar estas fuerzas. El uso de hábitats hinchables, que pueden reforzarse con materiales como el Kevlar, o estructuras impresas en 3D utilizando regolito lunar, podrían considerarse como posibles soluciones.

 

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

El agua: El agua es un recurso crucial para sustentar la vida y, aunque escasea en la superficie lunar, se cree que existe en forma de hielo en las regiones permanentemente sombreadas cercanas a los polos. En nuestro campamento, utilizamos máquinas perforadoras alimentadas por energía solar para extraer el hielo, que luego se purificaría en estaciones depuradoras de agua y se utilizaría para beber, cultivar plantas y otros fines.
Alimentación: Los astronautas necesitarán una fuente fiable de alimentos para mantenerse durante su misión. En el campamento lunar cultivamos alimentos mediante sistemas hidropónicos, que utilizan agua rica en nutrientes en lugar de tierra para cultivar plantas. También diseñamos plantas genéticamente para que puedan crecer en el duro entorno lunar. También se practica el uso de algas, que pueden cultivarse utilizando la energía del sol y convertirse en alimentos.
Aire: Para mantener la vida, los astronautas necesitarán un suministro de aire respirable. Contamos con un sistema de soporte vital de circuito cerrado que recicla el aire y produce oxígeno para que los astronautas puedan respirar. Nuestro sistema incluye plantas, que pueden eliminar el dióxido de carbono y producir oxígeno mediante la fotosíntesis, y tecnologías como la electrólisis, que puede dividir las moléculas de agua en oxígeno e hidrógeno.
Energía: La Luna recibe un suministro constante de energía solar, que puede aprovecharse para suministrar energía al campamento lunar. Utilizamos paneles solares y otras tecnologías de energías renovables, como la eólica o la geotérmica. Los sistemas de almacenamiento en baterías se utilizan para almacenar el exceso de energía y utilizarla cuando no brilla el sol.

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

Módulo de gasificación por arco de plasma (PAG):

Reducción de residuos: Nuestro módulo PAG reduce significativamente los residuos, ya que los descompone en sus moléculas constituyentes.
Generación de energía: El módulo PAG genera energía en forma de calor y electricidad, que podría utilizarse para alimentar el campamento lunar.
Recuperación de recursos: El gas producido por el módulo PAG se procesa para recuperar materiales valiosos como metales y gases.
Beneficios medioambientales: El módulo PAG evita la liberación de contaminantes nocivos y reduce el riesgo de contaminación lunar.

Módulo de tratamiento de aguas residuales:

 

Filtración física
Tratamiento químico: Los tratamientos químicos como la coagulación, la floculación y la desinfección se utilizan para eliminar las impurezas y los agentes patógenos de las aguas residuales.
Ósmosis inversa: Esta técnica consiste en hacer pasar las aguas residuales a través de una membrana semipermeable, que permite el paso de las moléculas de agua mientras atrapa las impurezas más grandes.
Evaporación: el vapor de agua purificado podría condensarse y recogerse para su uso.
Reciclado

 

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

Comunicación por satélite: Consiste en el uso de satélites de comunicación en órbita alrededor de la Luna, que pueden retransmitir señales entre el campamento lunar y la Tierra. Estos satélites están situados en una órbita lunar que permite una comunicación constante.
Comunicación por láser: Consiste en el uso de láseres para transmitir datos entre el campamento lunar y la Tierra.
Estaciones repetidoras: Para mantener la comunicación con otras bases o vehículos lunares, se instalan estaciones repetidoras en la superficie de la Luna. Estas estaciones están situadas en lugares estratégicos que permiten la comunicación con otras bases o vehículos. También amplían el alcance de la comunicación por satélite o láser.
Sistemas de comunicación robustos: Nuestro Moon camp también estará equipado con sistemas de comunicación robustos que puedan resistir el duro entorno lunar. Esto podría incluir redundancia en los equipos de comunicación, fuentes de alimentación de reserva y blindaje para proteger contra la radiación y las temperaturas extremas.

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.).

Los siguientes son los principales objetivos del equipo de investigación y desarrollo de nuestro Moon camp:

Desarrollo de técnicas de excavación del regolito: Se cree que el helio-3 está incrustado en el regolito lunar, que es una capa de tierra suelta y rocas que cubre la superficie de la Luna.
Trabajar en la captación del viento solar: Otra posible técnica para extraer helio-3 consiste en recogerlo de la superficie lunar mediante equipos capaces de captar las partículas del viento solar. El viento solar es una corriente de partículas cargadas que fluye desde el sol y bombardea la superficie lunar. El viento solar contiene helio-3 y otros isótopos raros, que podrían capturarse y procesarse para extraer el helio-3.
Trabajar en técnicas de separación de isótopos: Una vez extraído el helio-3 del regolito o recogido del viento solar, habrá que separarlo de otros gases e isótopos. Para ello podrían utilizarse técnicas como la cromatografía de gases o la separación isotópica por láser. Estas técnicas consisten en separar los gases en función de su peso molecular o de su composición isotópica.
Desarrollar medios de almacenamiento y transporte: El helio-3 es un gas a temperatura y presión estándar, por lo que deberá almacenarse y transportarse en condiciones especiales. Esto podría implicar comprimir el gas y almacenarlo en contenedores de alta presión. El transporte podría realizarse mediante tanques o tuberías especializados.

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

Condición física y salud: Los astronautas tendrían que estar en excelentes condiciones físicas para hacer frente a las exigencias físicas de vivir y trabajar en la Luna. Los programas de entrenamiento podrían incluir una combinación de ejercicio cardiovascular, entrenamiento de fuerza y ejercicios de flexibilidad para ayudar a mantener la forma física general.
Técnicas de supervivencia: Vivir en la Luna requeriría una serie de habilidades de supervivencia, como la capacidad de construir refugios, encontrar y purificar agua y cultivar alimentos. Los programas de formación podrían incluir técnicas de supervivencia como primeros auxilios, construcción de refugios y técnicas agrícolas básicas.
Geología y ciencia lunares: Los astronautas de una misión a la Luna también necesitarían formación en geología lunar y métodos de investigación científica. Esto podría incluir formación sobre cómo recoger y analizar muestras de rocas y suelo lunares, así como formación en técnicas de laboratorio y análisis de datos.
Entrenamiento EVA (actividad extravehicular): La formación en EVA es fundamental para los astronautas que vayan a realizar actividades de investigación o mantenimiento fuera de su hábitat lunar. Los programas de formación podrían incluir el aprendizaje de cómo ponerse y quitarse un traje espacial, el uso de un sistema de amarre para caminatas espaciales y el manejo de equipos en un entorno de vacío.
Comunicaciones y trabajo en equipo: Los astronautas de una misión a la Luna tendrán que trabajar en equipo y comunicarse eficazmente con el control de la misión en la Tierra. Los programas de formación podrían incluir ejercicios de creación de equipos y simulaciones, así como formación en técnicas de comunicación eficaces.
Sistemas espaciales y mantenimiento: Los astronautas de una misión a la Luna también tendrán que recibir formación sobre el funcionamiento y el mantenimiento de los sistemas de las naves espaciales que les llevarán y traerán de la Luna. Los programas de formación podrían incluir el aprendizaje del funcionamiento de los sistemas de soporte vital, los equipos de comunicaciones y los sistemas de propulsión, así como la realización de tareas rutinarias de mantenimiento y reparación.

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: Para transportar astronautas y equipos desde la órbita hasta la superficie de la Luna.
y exploración.
Rover lunar: Para atravesar el accidentado terreno de la superficie lunar. Los rovers lunares podrían utilizarse para transportar astronautas y equipos a nuevos lugares de la Luna, así como para recoger muestras y realizar experimentos científicos.
Vehículo de ascenso lunar: Para transportar astronautas y equipos desde la superficie de la Luna hasta la órbita.
Orbitador lunar: Para orbitar la Luna y realizar investigaciones científicas desde la superficie lunar.
Vehículo de retorno a la Tierra: Un vehículo de retorno a la Tierra es una nave espacial diseñada para transportar astronautas y muestras desde la Luna a la Tierra.
Transporte de carga: Se necesitaría un vehículo de transporte de carga para transportar equipos, suministros y materiales hacia y desde la Luna.
Máquinas industriales y de construcción

Otros proyectos: