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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: Avestruz de la Luna

Colegiul National "Bogdan Petriceicu Hasdeu" Buzau  Buzau    Rumanía 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.

Proponemos una nueva perspectiva. La inspiración de nuestro diseño proviene de la naturaleza porque queremos replicar el ingenio de un hormiguero.

En cuanto a los materiales, intentamos utilizar la mayor parte de lo que la superficie podía ofrecer. El regolito podría tener muchas aplicaciones diferentes. En su forma prefabricada, podría utilizarse para crear recipientes a presión eficaces, mientras que la fabricación aditiva permitiría utilizarlo de otras formas además de la creación rápida de prototipos, creando un material textil. 

Los componentes modulares que componen la Base Lunar representan la opción más segura que nos permite aislar secciones específicas de la estructura en caso de daños. Para garantizar aún más la seguridad, la estructura externa estará totalmente cubierta de hielo (para proteger a la tripulación de la radiación de neutrones), mientras que en el interior hemos optado por incluir sistemas de mejora del bienestar que simulan las condiciones terrestres y disminuyen los factores de estrés psicológico.

¿Dónde quieres construir tu campamento lunar?

Nuestro equipo ha decidido construir el Campamento Lunar en las inmediaciones de Cabeus, un cráter de impacto situado en el polo sur de nuestra Luna, por tres razones principales: la existencia de agua en estado sólido en el interior del cráter, la luz solar casi constante y una capa de regolito suficientemente gruesa para nuestra base subterránea. El agua es un recurso extremadamente importante, no sólo porque los humanos pueden utilizarla para cocinar y limpiar, sino también porque puede utilizarse como protección contra la radiación ionizante. Además, al construir nuestro campamento bajo la superficie, el regolito proporcionará una capa adicional de protección contra la radiación. La iluminación casi permanente también es vital porque representa una forma barata y fácil de producir energía, al recolectarla con paneles solares que necesitan poco o ningún mantenimiento.

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

Inicialmente, una sonda va a sondear la superficie y comprobar la presencia de agua y si la profundidad del regolito es adecuada. Después, el módulo de perforación inicial aterrizará en el lugar designado. En la siguiente fase, el campamento temporal y el conjunto de paneles solares se desplegarán junto a un módulo de servicios públicos que desplegará drones de construcción y de reconocimiento y también fundirá y electrolizará los recursos recogidos. A continuación, sugerimos utilizar un pequeño reactor nuclear de baja eficiencia traído de la Tierra. El módulo de perforación cavaría entonces un túnel. En consecuencia, ambos módulos bombearían el gas extraído a altas temperaturas y altas presiones para crear burbujas que se expandirán, creando un depósito perfecto a partir del agua que se bombeará en su interior y se mantendrá a la temperatura requerida mediante resistencias. La base se construiría entonces con drones ensamblando placas de vidrio fundido de regolito unidas con adhesivos resistentes al agua.

Agua
Alimentos
Electricidad
Aire

Al estar situado en las proximidades del cráter Cabeus, nuestro campamento lunar podrá aprovechar la gran fuente de agua congelada que se encuentra en el interior del cráter, que está en una sombra casi permanente, lo que la mantiene en estado sólido. Nuestro equipo planea perforar y cortar trozos de hielo del enorme lago congelado y luego transformarlos en estado líquido utilizando resistencias y microondas. El agua resultante se utilizará para todos los fines.

Nuestro objetivo es desarrollar un sistema alimentario basado en el uso de tecnologías avanzadas de conservación y envasado, así como de sistemas biorregeneradores de apoyo a la vida.
Nuestras estrategias de aprovisionamiento incluyen alimentos preenvasados ya utilizados, como los termoestabilizados, los irradiados o los rehidratables, pero prolongar la vida útil de los productos más allá de los dos años es necesario en caso de emergencia.
Además, la aeroponía representa la mejor opción para un BLSS por el menor uso de agua y el mayor rendimiento de los cultivos, combinado con nuestro diseño que aumenta la superficie cultivada. Además, queremos incluir cultivos mixtos sintróficos de bacterias y levaduras para que sirvan de sustituto de la carne.

Nuestro objetivo es utilizar la energía solar en la fase inicial del proyecto debido a su fácil disponibilidad. Su desventaja sería el mantenimiento y la sustitución periódica, ya que el regolito rayaría su superficie. Sin embargo, también sugerimos utilizar un pequeño reactor nuclear. El reactor nuclear podría tener menos piezas móviles sustituyendo las turbinas por termopares y sistemas de refrigeración que aprovechen las bajas temperaturas exteriores. La reducción de la eficiencia haría que la red eléctrica fuera más manejable. También proponemos que el vehículo lunar utilice pilas de combustible de hidrógeno en lugar de baterías porque podría resultar más rentable.

La primera forma de suministrar aire se basa en las tecnologías actuales que se utilizan en la ISS, incluidos los generadores de oxígeno (similares al ECLSS y al Elecktron, que electrolizan el agua y eliminan el CO2 de la atmósfera), los tanques de oxígeno presurizado de emergencia, las botellas de gas N2 a alta presión o el N2 líquido criogénico.
La segunda alternativa representa los procesos ISRU de extracción de oxígeno (facilitados por los suelos lunares ricos en O2), concretamente la electrólisis de óxido fundido o el proceso Ilmenox. Los detalles técnicos de este último lo convierten en el método preferido, ya que se prevé que tres reactores (de 1 m de altura cada uno) generen 1 tonelada de O2/año.

¿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.

Al situar el campamento bajo tierra en su mayor parte, se obtendría protección contra las erupciones solares, los meteoritos y otras amenazas similares, así como una parte de la radiación procedente del Espacio. La manta de agua que rodea nuestra base tiene como objetivo ofrecer protección contra la radiación, especialmente contra la radiación de neutrones, contra la que sería difícil protegerse de otro modo. La red de resistencias situada en el agua ofrecería protección térmica a los que se encuentran dentro del campamento. Por último, al utilizar regolito prefabricado para construir nuestro campamento permanente, crearíamos recipientes de presión eficaces que serían más difíciles de fabricar utilizando materiales impresos en 3D.

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

Para facilitar el funcionamiento de la base lunar, los astronautas deben tener un calendario muy organizado. Teniendo en cuenta las actividades que los astronautas tienen que realizar diariamente, el "calendario ideal" se asemeja a esta plantilla:

06:00: HORA DE DESPERTAR - Lo primero es una inspección matutina obligatoria de los parámetros más importantes de la estación. Después, los miembros de la tripulación pueden seguir su propia rutina matutina y realizar todas las actividades posteriores al sueño. Más tarde, responden a los mensajes recibidos durante la noche.

07:00: DESAYUNO

07:30: CONFERENCIA CON LOS BARRIOS DE LA TIERRA - Los astronautas se llenan y repasan las actividades y los experimentos específicos que deben realizarse durante el día.

08:00: EJERCICIO - El ejercicio desempeña un papel crucial en el mantenimiento de la salud de los astronautas, por lo que cada miembro pasa un total de 2,5h (repartidas en varios horarios) en la cinta de correr, el RED y los dispositivos CVIS. Las contramedidas para prevenir el desacondicionamiento físico incluyen el entrenamiento LBNP y las exposiciones intermitentes a la gravedad artificial (mediante el uso de una centrifugadora de brazo corto)

10:30: MANTENIMIENTO - Esto abarca varias actividades: las más exigentes en cuanto a tiempo implican el taller donde la tripulación tiene que realizar el mantenimiento y el desarrollo del campamento.  

11:30: TIEMPO DE TRABAJO - También se llevan a cabo experimentos sobre las características químicas o físicas de la Luna (es decir, análisis posteriores de los orígenes, aplicaciones y composición química del regolito), así como la interpretación de muestras biológicas de la tripulación (es decir, análisis de orina y sangre). 

13:00: ALMUERZO

14:00: TIEMPO DE TRABAJO  - contiene algunas de las actividades anteriores, dependiendo del día y de las necesidades del individuo. También se realizan EVAs para la recogida de muestras de suelo y el estudio de la superficie lunar, además de los procedimientos regulares de mantenimiento. 

19:00: CONFERENCIA CON LOS CUARTOS DE TIERRA - Se discuten los logros del día y el plan del día siguiente.

19:30: CENA Y TIEMPO DE DESCANSO - pueden pasar tiempo juntos o individualmente en la Sala Común, hablando con sus familiares o simplemente relajándose con diferentes actividades. 

21:00: Preparar los sistemas vitales para la noche y las actividades previas al sueño. 

21:30: DORMIR



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