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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: Floreat Kendricka

Escuela de Gramática Kendrick  Bracknell    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.

Nuestro diseño de Campamento Lunar es una base situada en la Luna con capacidad para tres personas. Aprovecha los recursos locales de la Luna para suministrar aire respirable, agua limpia, alimentos y protección contra la radiación y los meteoritos. Hemos diseñado nuestro campamento lunar para que sea sostenible y económico, garantizando al mismo tiempo que los astronautas estén seguros y totalmente equipados para todas sus necesidades, tanto de supervivencia como de investigación. Creemos que nuestro campamento también podría utilizarse como una posible base en tierra para el proyecto de la puerta de enlace lunar de la NASA (en caso de que se produzca una emergencia a bordo de la puerta de enlace lunar y necesiten suministros del campamento). También hay que señalar que nuestro diseño de Fusion 360 se ha reducido 80 veces para que sea conveniente para la impresión en 3D.

¿Dónde quieres construir tu campamento lunar?

Instalaremos nuestro campamento lunar en el borde norte del cráter Peary, ya que es aquí donde hay cuatro regiones montañosas. Estos "picos de luz eterna" sin nombre son el lugar que hemos elegido, ya que al tener luz solar permanente, el lugar es apto para una granja solar que tendría una fuente de energía fiable. Aunque nuestros paneles solares y la cúpula agrícola estarán en la superficie de las regiones montañosas, cavaremos bajo tierra para nuestra base principal (incluyendo nuestras viviendas, laboratorios y gimnasio). Una ventaja de una base subterránea es que estaremos protegidos de los meteoritos y la radiación. Además, al estar en los picos de la luz eterna, la temperatura será relativamente estable (tendría una media de -50 °C; comparable a las condiciones invernales de lugares como Siberia y la Antártida).

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

La primera propuesta de Larry Beyer, de la Universidad de Pittsburg, es el Lunarcrete, un material de construcción similar al hormigón y hecho de regolito. Nuestra base se construirá principalmente con este material y con aluminio. El Lunarcrete es un material ideal, ya que será un recurso fácilmente disponible en el campamento lunar, y además tiene aproximadamente la misma densidad que el aluminio (~3g/cm³), lo que significa que será capaz de soportar el peso del suelo sobre él. La esclusa estará en la superficie para permitir un fácil acceso dentro y fuera de la base, y nuestra granja agrícola estará sumergida de forma que el techo esté expuesto a la luz solar pero también protegido. Los astronautas se moverán entre las habitaciones con túneles, y cada habitación tiene una esclusa para que, en caso de que una habitación sufra algún daño, toda la base no se vea comprometida. 

Agua
Alimentos
Electricidad
Aire

Las pilas de combustible de hidrógeno podrían proporcionar tanto agua potable como almacenes de energía de reserva distintos de los paneles solares. Son pequeñas para la cantidad de electricidad que producen. Para ello, necesitaríamos un suministro de oxígeno (que puede obtenerse del polvo lunar/granja) y de hidrógeno. Además, como nuestra base estaría situada en el polo norte lunar, es probable que podamos utilizar su hielo lunar como fuente de agua. Utilizando gotas de cloro se puede esterilizar para eliminar los agentes patógenos y habría que filtrarla adecuadamente para eliminar las altas concentraciones de sustancias químicas.

Los cultivos se harían en un medio hidropónico. Los agricultores utilizan la hidroponía con fines comerciales porque produce plantas sanas en menos tiempo que los métodos tradicionales y no es necesario regarlas constantemente, ya que el agua se puede reutilizar y se pueden controlar los niveles de nutrientes disolviéndolos en el agua. Cultivar una serie de cosechas significa necesitar diferentes condiciones para cultivarlas, por lo que la granja tendría pisos expuestos a la luz solar pero con temperaturas y humedades controladas. La preparación de los alimentos se haría en la base con la electricidad suministrada por los paneles/células de combustible.

Como ya hemos dicho, nuestra ubicación tiene la increíble ventaja de estar en una zona de sol eterno. Los paneles solares situados en la superficie de nuestra base tendrían una fuente de energía constante (debido a estar en los picos de sol eterno) y serían capaces de proporcionar una fuente de energía fiable para permitir que la base funcione sin problemas. Una fuente de energía que tendremos como respaldo son las pilas de combustible de hidrógeno que combinan hidrógeno y oxígeno y liberan energía al hacerlo. Su único producto de desecho es el agua, que se utilizará para cocinar, limpiar, etc.

La planta de oxígeno de la ESA extrae el oxígeno atrapado en el polvo lunar, por lo que será nuestra principal fuente de oxígeno. Las plantas serán una fuente secundaria de oxígeno debido a la fotosíntesis, ayudando a mantener parte del oxígeno. Intentaremos igualar la presión del aire a las presiones subterráneas terrestres para evitar la implosión. La atmósfera será de 30-40% de oxígeno y el resto de nitrógeno, que se transportará en forma de nitrógeno líquido. Para evitar la acumulación de residuos y gases tóxicos, se utilizará cal sodada para absorber el dióxido de carbono y filtros de carbón activado para eliminar el metano de los sistemas de ventilación.

¿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.

El hormigón lunar tiene la misma resistencia a la tracción que el hormigón terrestre, lo que lo convierte en un material fuerte capaz de soportar el peso del suelo que lo rodea. Como la base está construida bajo tierra, estará bien protegida de los meteoritos y la radiación. Los paneles solares y el techo de la granja no se construirán con vidrio comercial, ya que es demasiado frágil. El vidrio lunar protegerá los paneles solares y la granja, ya que comparte muchas propiedades con la fibra de vidrio, pero como está hecho de regolito, reduce los costes de transporte de la fibra de vidrio a la Luna. Además, al ser transparente, permite que la luz solar llegue a la granja para realizar la fotosíntesis. Al asegurar que los astronautas mantienen un alto nivel de higiene para ellos mismos y para la base, estarán protegidos de cualquier microbio que pueda haber mutado por la radiación fuera de la base.

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

Los astronautas se despiertan con una alarma ajustada a la hora GMT después de 8 horas de sueño. Después de refrescarse, toman un desayuno rico en proteínas antes de partir para empezar el día.

Se realizan comprobaciones diarias de mantenimiento de los sistemas de soporte vital, incluida la maquinaria, los reguladores (mantienen constante la composición atmosférica) y los filtros (mantienen fuera las partículas nocivas) para garantizar que todas las condiciones sean seguras. Los astronautas deben hacer ejercicio en el gimnasio durante 2 horas diarias; se necesita menos fuerza para desplazarse debido a la menor intensidad del campo gravitatorio. Si no siguen este estricto régimen de ejercicios, perderán masa muscular y densidad ósea, lo que sería perjudicial para su salud una vez que estén de vuelta en la Tierra. 

 

Los astronautas se visten en la zona de la cúpula, una esclusa con dos puertas, para evitar que se escape el aire del interior de la estación. Los trajes están presurizados y provistos de oxígeno puro (ayuda a desintoxicar los pulmones) y 1,9 litros de agua disponible para beber a través de un tubo, lo que permite realizar largos paseos lunares. Una vez en el exterior, los astronautas recogen muestras lunares para realizar experimentos e investigaciones. Si deben desplazarse a otras zonas lunares (por ejemplo, cráteres o zonas de hielo lunar) se utiliza un vehículo lunar giratorio equipado con sistemas de navegación. Si trabajan cerca del campamento, los astronautas regresan para comer en la cocina. 

 

Los horarios de las comidas diarias pueden ser irregulares, ya que las exploraciones a pie o con el rover pueden durar entre 5 y 8 horas seguidas. Es posible que coman comidas completas sólo antes de la caminata espacial y después de ella. Los astronautas pueden llevar fruta o barritas de cereales (que se comen inmediatamente después de abrirlas para evitar que floten las migas) como tentempié en las largas caminatas lunares. Las comidas del día consisten en productos frescos cultivados en la granja y suplementos para la nutrición. La cocina disponible permite calentar y cocinar las comidas de forma similar a como lo harían en la Tierra. Las muestras recogidas se transportan al laboratorio, donde se analiza su composición química con diversos aparatos, como espectrómetros. Los datos se convierten digitalmente y se envían a la Tierra para su posterior cálculo y registro. Los astronautas utilizan el observatorio con varios telescopios potentes para la astronomía para investigar las principales estrellas, galaxias y planetas que se observan mejor desde la Luna. Tras un largo día en la Luna, regresan al campamento y visitan la granja para cultivar plantas para la cena. Después de la cena, se dedican unas horas a relajarse realizando actividades de ocio como jugar a las cartas, hacer ejercicio o relacionarse con la familia.



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