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.
Colegiul Național "Mihai Eminescu" Suceava-Suceava Rumanía 17 3 / 1 Inglés
Software de diseño 3D: Fusion 360
La Luna es de gran interés para los investigadores debido a su potencial para proporcionar elementos de tierras raras, su impacto en los organismos vivos y su geología. Nuestro objetivo es ofrecer una visión general de una base lunar diseñada para alojar a ocho astronautas y servir de centro comercial de REE.
El asentamiento consta de tres plantas. La planta baja y la intermedia albergan la entrada, la esclusa, la enfermería, dos dormitorios, cada uno con su cuarto de baño, y una sala de calderas. La cocina y la zona de descanso se encuentran en la planta intermedia. El Centro de Mando y el laboratorio se encuentran en el subsuelo, con un ascensor que sirve para traer muestras del exterior. La sala superior, cubierta por una cúpula con plantas, cuenta con granjas acuapónicas, mientras que la sala inferior y el Centro de Mando albergan granjas de luz LED.
Un almacén adyacente a la base servirá para guardar los lingotes antes de enviarlos a la Tierra, con un aparcamiento para vehículos incorporado, máquinas que se situarán en el fondo del cráter. Un reactor nuclear proporciona la mayor parte de la energía. Este asentamiento está diseñado para apoyar la investigación sobre los efectos de la Luna en los organismos vivos y su geología, al tiempo que será un centro comercial de elementos de tierras raras.
Un asentamiento en la Luna supondrá no sólo un enorme logro científico para la humanidad, sino también un paso adelante para futuras misiones espaciales. Además, la industrialización de la Luna tendrá un importante impacto económico.
Establecer un asentamiento en la Luna no sólo sería un importante logro científico, sino que también representaría un paso crucial para futuras misiones espaciales. Además del potencial científico, la industrialización de la Luna tendría importantes implicaciones económicas. Por lo tanto, el objetivo principal del asentamiento propuesto sería comercial, centrado en la extracción, refinado y comercialización de elementos de tierras raras, incluyendo cerio, itrio, neodimio, disprosio, lantano, europio, escandio, praseodimio, terbio, gadolinio, erbio e iterbio. El objetivo es establecer la Luna como otro proveedor primario para industrias como los teléfonos inteligentes, los vehículos eléctricos y las turbinas eólicas, que dependen de estas tierras raras, ya que los suministros de la Tierra están disminuyendo rápidamente. Un objetivo secundario del asentamiento sería investigar la superficie lunar, la geología lunar, el medio ambiente lunar y los efectos de la Luna sobre las plantas, los peces y los astronautas que residan en ella.
El cráter Shackleton, situado en el Polo Sur de la Luna, ha sido identificado como un lugar idóneo para un campamento lunar debido a las grandes cantidades de agua y sustancias volátiles presentes. La iluminación permanente del borde del cráter permite utilizar la energía solar para generar electricidad, mientras que las regiones en sombra permanente pueden utilizarse para extraer hielo para la producción de agua y oxígeno.
Además, el cráter Shackleton se encuentra dentro de la cuenca Aitken, que es una de las formaciones de impacto más extensas del Sistema Solar. La investigación de esta cuenca tiene potencial para ofrecer valiosos conocimientos sobre la composición geológica de la Luna. Además, el estudio de la geología de la Luna podría proporcionar información importante sobre la formación de los planetas, la historia del Sistema Solar y la evolución del sistema Tierra-Luna. Por tanto, el cráter Shackleton representa una oportunidad tanto para la investigación científica como para el establecimiento de un campamento lunar.
Enviaremos cohetes en cinco fases. La primera fase contendrá los robots que allanarán el terreno y empezarán a excavar bajo tierra para preparar el piso inferior de la base. También iniciarán la extracción de hielo y oxígeno del regolito de la zona industrial y los depositarán para la llegada de los astronautas. En la siguiente fase se construirán los muros y la estructura de la base, incluida la estructura de la cúpula. Las haremos utilizando un método de plegado para que los robots puedan montar el asentamiento por sí mismos en poco tiempo. La tercera y cuarta fase incluirán las tuberías de agua, la electrónica, las impresoras 3D, que utilizaremos para crear muebles y accesorios, las semillas y los huevos de peces que incubaremos en la luna, pero también algunas reservas de alimentos hasta que las granjas alcancen un ritmo eficiente. Por último, una vez que la base esté instalada y todos los servicios funcionen, enviaremos a los ocho astronautas. Nuestro asentamiento tiene forma redonda con un fuerte punto central y una escalera en el centro. Elegimos este enfoque porque nos ofrece un acceso fácil y rápido a todas las habitaciones y nos facilita la colocación de los dormitorios y las instalaciones.. La base está dividida en tres niveles: los dos superiores reciben luz solar directa para los dormitorios y las granjas, y el último es un lugar subterráneo seguro donde el equipo puede celebrar reuniones con una salida de emergencia.
Para combatir la radiación en la Luna construimos nuestras paredes exteriores utilizando seis capas en orden de exterior: regolito, aluminio, RCC, vacío, RCC, capa de instalaciones, aerogel y aluminio para interior. Junto con la cúpula de cristal resistente a la radiación cubierta de plantas colgantes y las granjas alrededor de la base, crearán un ambiente húmedo y constante. Para la entrada principal de la base hemos diseñado dos salas, una en la que los astronautas se quitan el traje y otra para la desinfección. Además, el ascensor que se utiliza para traer materiales y otras sustancias del exterior al laboratorio para la investigación tiene un sistema de desinfección integrado. Estas dos medidas garantizarán que nuestro asentamiento o la superficie de la Luna no se contaminen. Nuestro reactor nuclear está aislado del resto de instalaciones y, en caso de avería, la zona habitable u otras instalaciones no se verán afectadas. Las puertas están hechas para aislar completamente la sala y en el Centro de Mando hemos diseñado un túnel que conduce al exterior, ya que es la sala más importante, pues aquí se celebran la mayoría de las reuniones. También por eso lo hemos colocado bajo tierra, ya que en caso de que un meteorito impacte contra nuestra base, el Centro de Mando sufrirá menos daños y podrá servir como vía de escape para la tripulación. En caso de emergencia tomamos precauciones e hicimos tanques de almacenamiento para agua fría y caliente, oxígeno y tenemos una sala de almacenamiento para baterías de litio que serán suministradas por el reactor nuclear y los paneles solares.
Nuestra principal fuente de oxígeno y agua es la extracción de regolito. Desde la zona industrial, donde se extrae el regolito y se produce hielo y oxígeno, unas tuberías conducirán al campamento el hielo derretido para purificarlo y el oxígeno al laboratorio. Para ocho astronautas necesitaremos unos 1210 litros de agua y 4400 litros de oxígeno diarios para sus necesidades y tareas .
Nuestra fuente secundaria de oxígeno son las granjas acuapónicas de la sala principal superior y la zona de relax, donde un pimiento modificado genéticamente servirá como fuente de alimento para los astronautas y las granjas colgantes que cubren la cúpula con la Cadena de Corazones ayudarán con el oxígeno. Además, en las piscinas crecerán y producirán oxígeno unos 40 kg de chlorella. Combinadas, producirán unos 500 litros de oxígeno diarios y ayudarán a filtrar el CO2. Debido a que no tenemos luz solar directa en la planta baja, tendremos granjas más pequeñas utilizando luces LED que contribuirán a nuestra producción de alimentos y oxígeno. En las piscinas, también criaremos peces Arctic Char por su resistencia al agua helada y su naturaleza fácil de criar y no sólo será una fuente de proteínas para los astronautas sino que también beneficiará a las granjas de clorela y pimiento con el agua de acuicultura rica en nutrientes.
Como tenemos una zona industrial necesitaremos una gran cantidad de energía y hemos optado por utilizar un reactor nuclear. No es nuestra única fuente de energía, ya que tenemos los tejados de la base cubiertos de paneles solares para aprovechar al máximo nuestra posición geográfica. La energía se almacenará en baterías para que podamos mantener nuestra eficiencia al mismo ritmo durante la noche o en caso de emergencia.
Las aguas residuales de los astronautas y de las granjas se recogerán en un tanque de residuos situado bajo la cocina y después pasarán al tanque de residuos de prepurificación del laboratorio, donde tendrá lugar el proceso de purificación. Hemos optado por utilizar la ósmosis inversa del agua y un dispositivo que conecta el depósito de aguas residuales del laboratorio con otro depósito de agua pura. Otros tres depósitos están conectados en serie al depósito principal de agua filtrada, cada uno de ellos con una válvula para casos de emergencia. Desde el depósito central, unas tuberías reanudarán el circuito de agua. Otras aguas residuales o desechos que no hayamos podido depurar se suministrarán como abono a las granjas de pimientos de bola. Como tenemos piscinas de algas y otra vegetación alrededor de la base, el aire se reciclará en oxígeno y creará un entorno natural.
Para mantenernos en contacto con la Tierra y otros asentamientos tendremos satélites orbitando alrededor de la Luna y transmitiendo valiosa información. Además, en nuestra base, una de las zonas más grandes e importantes es el Centro de Mando. Allí, los astronautas celebrarán reuniones de vez en cuando y contarán con dispositivos útiles como ordenadores portátiles, un mapa topográfico del cráter Shackleton y una pantalla panorámica que se utiliza para mostrar diversos planes y celebrar reuniones por vídeo con el equipo en la Tierra. Además, en caso de cualquier emergencia o llamada repentina, hemos diseñado un horario para nuestros astronautas de modo que siempre haya una persona trabajando en el Centro de Mando, que esté alerta en todo momento y esté preparada para responder.
Querremos analizar el regolito en un entorno ideal y estudiar la geología de la Luna para saber más sobre su historia primitiva. También querremos buscar cómo reaccionan las plantas y los peces al permanecer en la Luna. En el laboratorio haremos experimentos para ver cómo afecta la baja gravedad a los seres vivos. También querremos averiguar qué efecto tiene la radiación sobre las plantas y los peces. Además, queremos investigar cómo reacciona el cuerpo humano a la radiación en la luna y averiguarlo.
Dado que nuestro puesto de avanzada se encuentra en la mayor y más antigua formación de la Luna, la cuenca de Aitken, una de las líneas de nuestra investigación se centrará en el muestreo y análisis de las rocas que allí se encuentran, lo que nos ayudará a conocer mejor la composición de la Luna y su formación.
Además, no sólo utilizaremos granjas para proporcionar alimento/oxígeno, sino también para analizar el comportamiento de las plantas en el entorno lunar. Estudiaremos los cambios que se producen debido a la microgravedad y simularemos entornos artificiales para su crecimiento, también probaremos diferentes técnicas para cultivarlas, utilizando diferentes parámetros en su crecimiento para encontrar los métodos óptimos.
También estudiaremos las reacciones de los organismos vivos, en concreto los peces de las granjas acuapónicas. Pretendemos detectar posibles cambios en su comportamiento y organismo.
Además, nuestra investigación se centra en el impacto del entorno lunar en los astronautas, cómo se ve afectada su salud, tanto física como mental, y en los métodos para superar estas influencias.
Nuestro objetivo es aprender todo lo que podamos sobre la Luna y cómo nos afecta su entorno, y cómo podríamos adaptarnos para mejorar nuestros métodos en futuras misiones espaciales.
Antes de enviar astronautas a la Luna tendrán que pasar por un programa de entrenamiento intensivo que desarrollará diversas habilidades. Este entrenamiento tendrá que ser exigente tanto física como mentalmente para asegurarse de que los astronautas puedan soportar las duras condiciones del espacio y de la Luna. El programa de formación se basará en los vuelos espaciales y los sistemas de las naves espaciales, y proporcionará a los astronautas conocimientos sobre sistemas como la navegación, la propulsión, las comunicaciones y los sistemas de soporte vital.
Como la Luna carece de atmósfera, los astronautas deberán recibir formación para trabajar con trajes espaciales en un entorno de vacío. Esta parte de la formación incluirá maniobrar y utilizar herramientas en un traje espacial, aprender a manejar y mantener los trajes y también cómo hacer frente a cualquier fuga o rotura que pueda aparecer. Uno de nuestros principales objetivos es la investigación de la geología de la Luna y cómo reaccionan los seres vivos al entorno lunar, por lo que los astronautas tendrán que aprender las características geológicas de la Luna, cómo tomar muestras de la Luna y también de peces, plantas y seres humanos y hacer experimentos con ellas. Tendrán que desarrollar sus conocimientos en biología, química, genética y geología. El aislamiento de una misión espacial puede suponer un reto mental y la tripulación tendrá que recibir formación psicológica para desarrollar mecanismos de afrontamiento y técnicas de gestión del estrés. También tendrán que estar en buena forma física para resistir los rigores del vuelo espacial. Los astronautas tendrán que aprender a trabajar en equipo durante la misión y, dado que habrá personas de distintos países, será necesaria una formación cultural y de trabajo en equipo para que la misión tenga éxito.
Tendremos 4 robots que asistirán a los astronautas:
El camión de carga se utilizará para transportar lingotes entre la zona industrial y el almacén donde los depositaremos antes de enviarlos a la Tierra;
Robot de mantenimiento;
El rover permitirá a los astronautas recorrer largas distancias en poco tiempo para verificar los equipos, otros robots y las instalaciones exteriores;
El robot minero desmenuzará los minerales, el regolito y el hielo y luego los dirigirá a una sala donde se aumentará el calor hasta exactamente 100 grados centígrados para que el agua pase por un colador y el resto de la masa continúe hacia un separador con imanes que clasificará los metales en distintos contenedores.
En el futuro, nuestra base podría ampliarse con más robots mineros, más camiones de carga y un almacén más grande para enviar tierras raras más a menudo a la Tierra y aumentar así la eficiencia del asentamiento.
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