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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.

The Skeld

Colegio Vasco da Gama  Lisboa-sintra    Portugal 17, 18   4 / 0 Portugal
Software de diseño 3D: Fusion 360



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


https://drive.google.com/file/d/1FkJRk8bsUs5hyyfTdTZP2nx0C9khPHjn/view?usp=share_link

Youtube Video Link:


1.1 - Descripción del proyecto

El proyecto Moon Camp Challenge consiste en la investigación y construcción de una base lunar que sea capaz de sustentar al grupo participante.

Este proceso implica descubrir cómo suministrar energía, agua, comida y aire a los astronautas, cómo proteger el medio ambiente lunar, qué materiales se utilizarán, entre otros retos a los que se enfrentarán los astronautas. Además de todo esto, también es necesario crear un modelo en tres dimensiones de la base mencionada anteriormente, dando vida al proyecto y dando a los estudiantes la posibilidad de experimentar con un campo y herramientas nuevas.

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 la base es investigar la posibilidad y el futuro de una posible expansión de la humanidad a la Luna. La base tiene un propósito principalmente científico, realizando varias misiones para investigar el ambiente lunar y su efecto en los astronautas. Así, además de conseguir sustentar la vida de los elementos del grupo, la base permite y facilita la exploración de la superficie lunar, la verificación de la fisiología y psicología de los astronautas y ayuda también a probar directamente diversos materiales y/o máquinas para ayudar a la expansión y vida de los humanos en la Luna.

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

La base se construirá en la parte lateral de la cráter Shackleton, debido a las temperaturas más próximas a las aceitávicas, así como a la proximidad de grandes depósitos de gel en el fondo de la cráter. La cavidad en la que se construirá la base será excavada por el robot Sparky-3. La razón de que la base esté dentro de una cavidad en la roca lunar es la protección contra la radiación solar. De este modo se consigue un aislamiento decente del régimen lunar, protección contra la radiación y proximidad a una fuente de agua.

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.

La cavidad lateral del cráter será excavada por el Sparky-3, un robot con una broca. Una vez abierta la cavidad, se colocará la primera cámara aislante de cemento, humedecida con urea para hacerla más flexible. Después se colocará la cámara más superficial, donde se colocará toda la maquinaria y móviles necesarios para el funcionamiento de la base. La base estará compuesta por varias divisiones conectadas por corredores. Se incluirán varias divisiones en las que los astronautas podrán controlar todos los sistemas, como por ejemplo una sala para el aire, otra para el agua, etc. Además de las divisiones funcionales, habrá divisiones en las que los astronautas podrán dormir, comer y hacer ejercicio. En una fase más avanzada de la misión, esta base puede ampliarse para crear una red de túneles capaz de albergar a una gran cantidad de personas.

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

Para proteger a los astronautas del ambiente de la Lua, la base se construirá principalmente en el subsuelo, protegiendo a los tripulantes no sólo de la radiación, sino también de las variaciones extremas de temperatura que se producen en la superficie de la Lua. Además, el material de construcción utilizado para la base aumenta la protección de los astronautas tanto frente a la radiación como frente a las variaciones de temperatura, y es capaz de soportar las drásticas diferencias de presión existentes entre el interior y el exterior de la base.

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

La energía eléctrica se obtiene a través de un conjunto de paneles solares iluminados 90% del tiempo, además de generadores de hidrógeno, utilizados en caso de emergencia. El hidrógeno utilizado para el generador procede de la electricidad del agua. Se transporta a las baterías de Terra, donde se almacena el exceso de energía. Estas baterías se utilizarán en los robots existentes en la base, así como en los sistemas necesarios en caso de emergencia.
El agua se obtendrá a través de los suministros del planeta Terra y del gas del fondo de la cráter Shackleton, extraído por el robot Sparky-3. El gas se fundirá y purificará en la base. Este gas se fundirá y purificará en la base. El agua se reciclará mediante una estación de tratamiento de agua y de residuos que recogerá el agua expulsada por el cuerpo de cada astronauta. El sudor y la orina se filtrarán y el agua se reutilizará.
El ar se obtendrá a través de tanques presurizados vindos de la Tierra, así como oxigeno de la electrólisis del agua. El contenido de nitrógeno y oxígeno en el aire de la base se regulará mediante un controlador principal y un sistema de ventilación.
La comida se obtiene a través de una plantación en el interior de la base, con condiciones similares a las de la tierra. Se plantan principalmente espinacas y batatas, que son alimentos ricos en varios nutrientes necesarios para la salud del ser humano. Los alimentos humanos y cualquier otro tipo de materia orgánica se procesan en el acumulador de metano. Este metano se mezclará después con agua y se utilizará como aditivo líquido.

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

Para hacer frente a los residuos producidos por los astronautas se utilizan dos sistemas, el SPRAG (Sistema Pessoal de Reciclaje de Agua y Gases) y el SPAN (Sistema de Producción de Adubo Natural). El primero es una adaptación hecha a los fatos que, armazena la orina y los gases producidos durante las saídas destes.
En el caso de la orina producida, ésta se destilará, obteniéndose principalmente urea y agua destilada. El agua destilada puede utilizarse para la electrólisis o también puede almacenarse. La urea puede utilizarse para la producción adicional de betún, si es necesario, o puede descartarse si se produce en exceso.
En cuanto a los piensos, pueden utilizarse en otro sistema, el SPAN. Su función es la conversión de todos los compostos orgánicos producidos en metano, que en conjunto con el agua producen un adubo líquido natural que será útil, ayudando al crecimiento de las plantas.

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

Para superar la dificultad de la distancia entre la Tierra y la Luna, se ha creado el Sistema de Comunicación Externa e Interna (SCEI). Este sistema incluye el uso de satélites de comunicación, equipados con antenas de alta potencia y sistemas de transmisión de datos de alta velocidad, que están situados a lo largo de la órbita terrestre y en la superficie lunar.
Para superar los obstáculos físicos en la Lua, como cráteres o montañas, se planean rutas de comunicación que recorren los satélites artificiales colocados a lo largo de la ruta para retransmitir las señales de comunicación, pudiendo éstas ser utilizadas también para transmitir las señales a otras eventuales bases.
La comunicación entre la Tierra y la Luna es un elemento fundamental para el éxito de las misiones espaciales. A través de la comunicación, los científicos pueden recibir datos importantes sobre la superficie lunar, lo que permite avances significativos en nuestra comprensión del universo y de nuestro planeta.

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.).

Como se ha mencionado anteriormente, el principal tema de investigación de la base es la investigación de la posibilidad de la expansión de la humanidad a la Lua, y averiguar la posibilidad de ocupación del satélite (y si esto tiene ventajas para la humanidad). Para ello, se estudiará el efecto que la exposición prolongada al ambiente de Lua tiene en los tripulantes de la base, realizando a lo largo del tiempo pruebas de diagnóstico para verificar el estado fisiológico y psicológico de los astronautas.
Además, el Sparky-3, un Rover enviado para ayudar en la exploración de la superficie lunar, se utilizará para obtener un mayor detalle del relieve lunar, lo que permitirá explorar zonas hasta ahora inexploradas y tener una mejor idea de las estructuras que podrían estar presentes en la eventual construcción de otras bases en Lua.
Por ello, otro de los objetivos de los astronautas sería recuperar los numerosos sacos con restos orgánicos que se perdieron en la Lua durante la misión Apollo-11, porque como el material es rico en bacterias y otros seres microscópicos, el estudio del efecto del ambiente de Lua en estos seres vivos puede contribuir a la investigación de los efectos de la exposición prolongada al ambiente de Lua.

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

El entrenamiento para una misión lunar implica una combinación de habilidades técnicas y físicas, así como una preparación psicológica. Estas son las diversas competencias que se deben trabajar:

Habilidades técnicas: los astronautas pasan por extensos tramos para desarrollar habilidades técnicas específicas, como pilotar vehículos espaciales, manejo de equipos científicos, reparación de sistemas críticos y mantenimiento de averías espaciales. Los astronautas también aprenden sobre los procedimientos de seguridad y emergencia a bordo, como el manejo de incendios y fugas de aire.
Preparación física: una misión lunar es físicamente exigente, por lo que los astronautas necesitan adaptarse a las condiciones de gravedad cero y realizar caminatas espaciales extenuantes. Los astronautas pasan por un régimen de ejercicios rigurosos para fortalecer su resistencia muscular y cardiovascular. También están entrenados para trabajar en ambientes con altas temperaturas y niveles de radiación.
Preparación psicológica: la vida en un entorno aislado y confinado puede ser difícil para los astronautas. La preparación psicológica es, por tanto, una parte importante del entrenamiento. Los astronautas aprenden habilidades de resolución de conflictos, comunicación eficaz y gestión del estrés. También pasan por simulacros de misiones que pueden durar semanas o meses para prepararlos para la vida en el espacio.

Además de estas áreas de trabajo, los astronautas también están preparados para las tareas específicas de la misión. Esto puede incluir el estudio de la geología lunar y la práctica en la recogida de amostras de rocas y solo, la operación del vehículo lunar y la conducción de experiencias científicas. Todo el entrenamiento está diseñado para garantizar que los astronautas estén preparados para hacer frente a cualquier situación que pueda surgir durante la misión.

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.

El transporte de las provisiones y materiales necesarios para la construcción y mantenimiento de la base se realizará a través de la Starship de SpaceX, que fue elegida por su gran capacidad de carga, por ser reutilizable (reduciendo los costes de operación) y por su capacidad de reabastecimiento en órbita.
Durante el transcurso de la misión en Lua, la Starship realizará varios viajes entre la Tierra y Lua para reabastecer la base lunar e iniciar el proceso de expansión de la misma, en la fase más avanzada de la misión.
Además de la Starship, otro vehículo esencial para la misión es el Sparky-3. El Sparky-3 es un vehículo totalmente eléctrico con tres objetivos principales: exploración, minería y exploración de los solitarios lunares. Inicialmente, su objetivo será explorar el solo en el que se construirá la base. Posteriormente se utilizará para recoger el gas de los PSR presentes en la cráter Shackleton y explorar la superficie lunar.

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