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Galería Moon Camp Pioneers 2019-2020

En Moon Camp Pioneers la misión de cada equipo es diseñar en 3D un campamento lunar completo utilizando Fusion 360. 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.

Equipo: Estación Tango

Escuela Downside/ Escuela Sidcot  Bristol/ Salisbury    Reino Unido 17 a 18 años

Visor externo para el proyecto 3D

Descripción del proyecto

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Describa su proyecto de Campamento de la Luna.

Nuestra base es un sistema modular que permite adaptarla y ampliarla fácilmente a medida que se desarrolla. También facilita y hace más eficiente la construcción y el montaje, ya que gran parte de la base está construida con dimensiones estandarizadas y conectada por pasillos idénticos para separar el campamento y ofrecer protección contra incidentes como incendios y despresurización. El diseño secular de tres cúpulas centrales permite imitar el día a día terrestre, en el que los astronautas pueden separar la vida doméstica de la laboral, un aspecto importante para mantener un estilo de vida lunar productivo y saludable. La base se utilizaría principalmente con fines de investigación y como asentamiento preliminar fuera del planeta, para después continuar y mimetizarse como base marciana. Por esta razón, hemos diseñado un amplio laboratorio destinado tanto a controlar la producción de algas como a albergar muestras lunares aisladas para su análisis.

¿Dónde quieres construir tu campamento lunar?

Hemos seleccionado el borde de un cráter en el polo norte lunar como ubicación de nuestra base lunar. Se trata de un lugar donde la luz solar es casi constante y donde se sospecha que hay grandes reservas de hielo. Las áreas permanentemente iluminadas por el sol proporcionarían a nuestra base lunar energía solar crucial y la capacidad de cultivar algas, que es un componente crítico de nuestra base. Además, la infraestructura de cráteres preexistente es ideal para permitir la excavación de suelo lunar y la construcción de cimientos a partir de regolito impreso en 3D.

¿Cómo piensas construir tu campamento lunar? Describe las técnicas y los materiales que utilizarás.

Como nuestra base es parcialmente subterránea, empezaríamos excavando la zona y, utilizando el regolito excavado como sustituto del hormigón, imprimiríamos en 3D los cimientos y las paredes de nuestras estructuras subterráneas. A partir de aquí, el proceso se repite por toda la base. Utilizando regolito en polvo, imprimiríamos en 3D un sustituto del vidrio que ha demostrado ser más resistente que el acero, e ideal para proteger a nuestros astronautas contra asteroides o escombros. Alrededor del vidrio, tenemos previsto utilizar aluminio para fijar los paneles a una estructura geodésica y maximizar así su resistencia. Todas las pasarelas de nuestra base incorporan la tecnología "Pavegen" para aumentar la eficiencia y reducir el derroche de energía en la base. Los paneles se transportarán a la base, ya que su complejo diseño sería difícil de fabricar en ella. Sin embargo, el taller de la base permite realizar fácilmente las reparaciones rutinarias. 

Agua
Alimentos
Electricidad
Aire

El agua es un elemento esencial en nuestra base, no sólo para el consumo, sino también para la higiene y para nuestro sistema de algas. Hemos elegido nuestra ubicación en el polo norte lunar específicamente porque expediciones anteriores aportan pruebas de grandes reservas de hielo aquí y planeamos aprovechar esta fuente. Tenemos previsto excavarlo con las mismas máquinas utilizadas para la construcción de la base, antes de procesarlo en la base.
Toda el agua utilizada en la base se reciclará para su uso posterior y nuestros sistemas de algas están especialmente diseñados para hacerlo automáticamente.

La primera etapa de nuestra fuente de alimentos se extraerá de la tierra, y esto será esencial mientras la base esté en sus primeras fases y antes de que los sistemas de producción de algas estén en pleno funcionamiento. Hemos diseñado unidades de producción de algas y sistemas de procesamiento en torno a la disposición de la base. Procesaremos las algas con las máquinas que hemos diseñado, que deshidratarán, triturarán y almacenarán las algas para su posterior uso como suplemento de harina, nutrientes y huevos. Aunque se necesitarán más suministros de la tierra, se espera que esto mejore la autosuficiencia de la base.

Como la energía solar será nuestra principal fuente de energía, hemos colocado 900 metros cuadrados de paneles solares en nuestro modelo, y estimamos, con datos de la ISS, que esto debería producir una potencia casi constante de 85-90kW. Sin embargo, aunque se trata de una fuente fiable, los paneles pueden oscurecerse, por lo que para complementarla hemos instalado un sistema de paneles Pavegen alrededor de la base. La tecnología Pavegen funciona de tal manera que, cuando se aplica presión, se produce energía cinética que puede transportarse por la base a través de un sistema de cables instalados en la infraestructura. Hemos incluido una serie de baterías dentro de la cúpula de servicios públicos que tendrían capacidad para almacenar el exceso de energía.

Nuestros sistemas de algas son capaces de eliminar el CO2 del aire circundante y crear oxígeno como subproducto. Utilizaríamos hielo de agua situado alrededor de la base y nutrientes reciclables transportados desde la tierra, para cultivar suministros interminables de algas y realizar una purificación constante del aire. Los niveles de eficiencia y producción del sistema se supervisarían desde la cúpula de servicios a través de una pantalla de control. El laboratorio de la base también podría realizar pruebas en las máquinas y detectar signos de deterioro en el ciclo de las algas para minimizar la pérdida de producción.

¿Cómo piensas construir tu campamento lunar? ¿Qué materiales utilizarías?

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El entorno de la Luna es muy peligroso para los astronautas. Explica cómo tu campamento lunar les protegerá.

Como la base está diseñada para ser en gran parte subterránea, habrá una protección natural de la superficie lunar. Tenemos previsto utilizar regolito impreso en 3D como sustituto del hormigón, diseñado para desviar la entrada de meteoritos y radiaciones nocivas. La estructura geodésica de las cúpulas está diseñada para ser resistente y soportar las lluvias de meteoritos y el impacto de escombros. Además, el "cristal" que rodea la base se imprimirá en 3D con regolito del cráter adyacente y se ha demostrado que es tan resistente como el acero. Los pasillos alrededor de la base separan las cápsulas para protegerlas del fuego y la despresurización, reduciendo así el riesgo de una crisis en toda la base.

Describa un día en la Luna para su tripulación de astronautas del Campamento Lunar.

Nuestra base se crearía principalmente como misión preliminar en preparación de futuras misiones marcianas e instalación de investigación. Por lo tanto, la mayoría de las tareas que se llevarán a cabo serán el seguimiento de los impactos psicológicos de la misión, el éxito de la base y la realización de experimentos científicos en el entorno lunar circundante.

Dentro de la zona de recreo, hemos diseñado las habitaciones, el gimnasio y la cúpula de almacenamiento. El diseño de la cúpula recreativa se ha realizado de tal forma que el gimnasio se encuentra más bajo en el suelo que las demás cúpulas, lo que permite a los astronautas hacer ejercicio en un ambiente más fresco. El diseño de dos capas en la Cúpula Recreativa conduce a los astronautas hacia el Gimnasio y fomenta una visión positiva del ejercicio. Después de empezar el día en la sala de estar, equipada con cocina, duchas y dormitorios, los astronautas se dirigen al gimnasio. 

La Cúpula Central sirve para unir la base y crear un centro. Junto a la Cúpula Central se encuentran el Centro de Control y la Bahía Med. Tras viajar a la Cúpula Central, los astronautas asistirán a una videoconexión diaria con el control de la misión en la Tierra. Esto tiene dos propósitos principales: permite a los astronautas permanecer en contacto con amigos y familiares en la Tierra, al tiempo que les da la oportunidad de establecer una agenda para el día y comunicar cualquier novedad que se haya producido. A continuación, los astronautas se trasladan a la bahía médica para someterse a un chequeo rutinario de sus constantes vitales a través del escáner multifunción y recibir los suplementos necesarios en función de las necesidades individuales de cada astronauta.

Los astronautas continúan hasta la Cúpula de Trabajo, donde completan sus tareas diarias. En la sección de trabajo de la base se encuentran el laboratorio, la unidad de almacenamiento del Rover y la cúpula de servicios. La Cúpula de Trabajo funciona como taller y en ella los astronautas realizan tareas que van desde el mantenimiento hasta la producción de nuevas piezas y dispositivos utilizando máquinas como impresoras 3D y cortadoras CNC. Además del taller, los astronautas podrían realizar experimentos en el Laboratorio de la base. Desde el Laboratorio, los astronautas pueden realizar experimentos con muestras lunares, controlar la producción y la salud de las algas y utilizar monitores para acceder a registros científicos. 

Al final del día, los astronautas regresaban a "casa" y, tras asistir de nuevo al gimnasio, debían comer y socializar juntos.



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