In Moon Camp Pioneers, each team’s mission is to 3D design a complete Moon Camp using the software of their choice. They also have to explain how they will use local resources, protect astronauts from the dangers of space and describe the living and working facilities in their Moon Camp.
IES Andrés de Vandelvira Baeza-Jaén Spain 17, 18 2 / 1 Castellano
3D design software: Fusion 360
El proyecto pensado consistiría en el establecimiento de una base lunar habitable en dicho satélite en la que sea posible la vida de los astronautas y el autoabastecimiento.
Habitar un planeta que no sea la Tierra ha sido durante mucho tiempo un tema central de la ciencia ficción. Pero esta idea se está volviendo cada vez más plausible como resultado de los continuos avances tecnológicos, con importantes avances anticipados en los próximos años.
El Moon Camp es una oportunidad para crear una especie de ciudad en la que sea posible la vida fuera de nuestro planeta y a la vez buscar alternativas a la vida actual con los progresos tecnológicos actuales.
Además, esta instalación también requeriría infraestructura para energía, eliminación de desechos y comunicaciones, así como protección contra la radiación y una plataforma de aterrizaje. La base también podría ser un buen emplazamiento para probar nuevas técnicas para lidiar con el molesto polvo lunar y las largas y frías noches lunares, convirtiendo materiales locales en recursos tan valiosos como el agua y desarrollando nuevas tecnologías de energía y construcción.
El objetivo principal de una base sería una exploración lunar. Una base lunar nos permitiría ampliar muchísimo lo que sabemos sobre nuestro satélite, explorar todos sus recursos y conocerla más a fondo. Son muchos los que temen que los astronautas de una base lunar se pasen la mayor parte del tiempo sobreviviendo en vez de explorar, pero en un principio ese es el principal objetivo.
También existen otras razones para llevar a cabo el proyecto, como aprender a vivir en el espacio (cosa que nos podrá ser muy útil en un futuro en el que la Tierra se vuelva inhabitable), preparar una próxima misión a Marte (vivir en la Luna nos daría muchas pistas de cómo hacerlo en el planeta próximo), e incluso ampliar nuestros conocimientos en astrofísica (cosa que sería posible mediante la construcción de un observatorio lunar).
El campamento lunar debe estar ubicado en un lugar clave para así evitar temperaturas extremas (frías y altas), y debe tener una serie de recursos naturales que nos permitan vivir de mejor forma.
Los polos de la Luna serían ideales para establecer nuestra colonia. En primer lugar, hay indicios de que el agua puede estar presente en estas zonas protegidas del Sol. Además, hay puntos en los que el Sol brilla ininterrumpidamente puesto que el eje de giro de la Luna es casi perpendicular, y esto sería ideal para la obtención de energía solar durante todo el día.
El polo de mayor interés es el Polo sur, ya que allí podríamos encontrar una mayor superficie de agua congelada.
Para nuestro campamento lunar hemos elegido la técnica más sostenible para el satélite y la más fácil de ejecutar, pues no sería necesario trasladar demasiados materiales hasta allí.
La vivienda y oficina será instalada dentro de uno de los cráteres de la Luna para ahorrar así materiales y lograr una mayor protección frente a meteoritos. Esta estará también cubierta de suelo lunar (habrá que construir con una especie de vivienda subterránea con material autóctono del satélite. Las instalaciones de huertos, placas solares y sistemas de obtención de agua se encontrarán en la propia superficie lunar. Es por esto que realizaremos un sistema de ascensores que nos permitan acceder desde la vivienda al exterior con mayor facilidad (estos tendrían que ser transportados desde la Tierra). Los huertos serán parecidos a invernaderos, pues estarán totalmente forrados de cristal para permitir la entrada de los rayos del sol. El cristal será el más resistente posible y contará con ensambles metálicos que permitan el refuerzo de la estructura. Ante el peligro de rotura por meteoritos, contaremos con dos huertos alejados que permitan el abastecimiento en cualquier caso. Del mismo modo, contaremos con tres zonas de placas solares que se encontrarán suspendidas sobre estructuras en forma de prisma construidas con material lunar, para lograr la obtención de energía en cualquier dirección. También aprovecharemos uno de los cráteres de la Tierra para establecerlo como embalse y junto a él instalaremos la máquina destiladora y la conexiones de este con la propia vivienda y respectivos huertos.
Para protegernos frente a meteoritos o asteroides, podríamos instalar nuestra vivienda de la base lunar dentro de un cráter de mediana profundidad.
La vivienda se encontraría dentro del cráter y sería mucho más sencillo instalarla puesto que solo tendríamos que crear una especie de cúpula con el propio material terrestre sobre la vivienda. Además esto nos mantendría mucho más protegidos de impactos, pues nos encontraremos bajo tierra, y será algo fácil de instalar.
En cuanto al huerto, este debe estar hecho de un cristal muy resistente, para que a nuestras plantas les llegue el Sol, y sería mucho más frágil. Es por esto que deberíamos contar con dos zonas alejadas de huertos y placas solares para que en caso de impacto podamos contar con una segunda opción para sobrevivir.
Además, el propio material lunar que cubriría toda la vivienda de los astronautas, podría aportar otro tipo de protecciones como por ejemplo hacia los rayos solares malignos.
En la Luna, alrededor del 50% del suelo está formado por óxidos de silicio o hierro, compuestos integrados al mismo tiempo por un 26% de oxígeno. Frente a estas condiciones del suelo lunar, un sistema que extrae oxígeno y agua de manera eficiente podría operar en cualquier lugar de aterrizaje o instalación en nuestro satélite. De acuerdo a una nota de prensa, este avance podría ser realidad a partir del proceso ideado por un grupo de ingenieros. Según explican los investigadores, el proceso creado ha demostrado una gran eficacia para producir agua y oxígeno a partir de los compuestos que presenta el suelo de la Luna, logrando al mismo tiempo aprovechar otros subproductos y excedentes.
Gracias a la obtención del agua podríamos lograr cultivar nuestros propios alimentos y crear un huerto para el autoconsumo. La mejor manera para lograr cultivar alimentos sería transportar tierra terrestre a nuestro huerto y suministrarle materia orgánica producida en la propia nave. El huerto se debería de ubicar en la parte en la que más dé el Sol.
La obtención de energía en la Luna durante las horas solares sería muy sencilla, pues solo deberíamos de contar con placas solares para crear electricidad. Aunque nos instalemos en uno de los polos, en los que casi siempre da el Sol, también deberíamos de crear un sistema en caso de que esto no suceda. Podríamos modificar un trozo de regolito o suelo lunar, incorporando elementos como el aluminio –por ejemplo–, de tal forma que se convierta en una masa térmica; o incluso un sistema de espejos que reflejan los rayos del Sol y caliente esta masa térmica, que luego, puede transmitir el calor durante la noche a los rovers u otros dispositivos situados encima, para que se puedan utilizar.
La mayor parte de basura producida en la Luna por los astronautas sería de carácter orgánico, estos podrían ser tratados para convertirse en compost y ser abono para nuestro huerto lunar.
En cuanto a otro tipo de residuos más difíciles de eliminar, se intentaría minimizar al máximo su uso. Aun así, habrá casos en los que el uso del plástico y otros materiales del tipo sea inevitable. Para los residuos plásticos crearemos una máquina que los convierta en un hilo fino para que este pueda ser aprovechado a su vez en la impresión de objetos en 3D, que puede llegar a ser muy útil para crear piezas o estructuras clave en nuestra base lunar. Finalmente, para otros tipos de sustancias, se intentará su reciclaje y se habilitará un espacio en la nave espacial para residuos de este tipo y hacer posible así su vuelta a la Tierra.
La nave espacial envía información e imágenes a la Tierra usando la Red del Espacio Profundo, DSN. El DSN es una colección de grandes antenas de radio en diferentes partes del mundo.
Hay ubicaciones de DSN cerca de Canberra, Australia; Madrid, España; y California. Esos sitios están espaciados casi uniformemente alrededor del planeta. Eso significa que a medida que la Tierra gira, nunca perdemos de vista una nave espacial.
Las naves espaciales envían imágenes y otra información a estas grandes antenas. Las antenas también reciben detalles sobre dónde están las naves espaciales y cómo están funcionando. Al mismo tiempo, se puede usar el DSN para enviar listas de instrucciones a la nave espacial.
Las herramientas que utilizan para comunicarse no pueden ser demasiado pesadas, no ocupan demasiado espacio o utilizan demasiada energía.
Cuanto más alejada esté una nave espacial, más grande será la antena que necesita para detectar su señal.
Uno de los objetivos principales de nuestra base lunar sería ver si es posible llevar a cabo la vida en la Tierra e incluso investigar si ya hay alguna forma de vida existente en el satélite. Es por esto que los temas de investigación se centrarán en temas muy variados de la ciencia y tecnología.
En primer lugar, serían necesarios estudios biológicos de la superficie lunar, el ‘aire’ e incluso hacer análisis biológicos del agua obtenida de la superficie lunar o de las plantas cultivadas en nuestros huertos (para ver si sus valores y desarrollo son similares a los usuales terrestres).
Por otro lado, habría que hacer un informe exhaustivo sobre la superficie lunar en términos geológicos. Necesitamos comprobar que el agua esté presente en una determinada cantidad para asegurar la subsistencia y también aportaría información sobre los materiales y elementos presentes en el satélite que nos podrían ser útiles en futuros proyectos.
Otro de los temas importantes a estudiar es la gravedad. Necesitaríamos probar como podríamos ejercitar nuestro cuerpo en dichas condiciones de baja gravedad y como este se comportaría o incluso diseñar algún sistema para que nuestra movilidad sea más fácil.
Otro de los temas de investigación que tiene que llevarse a cabo en la base necesariamente será la tecnología y robótica. Podríamos aprovechar la ocasión para crear distintos aparatos que faciliten la vida humana en la Luna y comprobar del mismo modo cómo las condiciones lunares pueden afectar a nuestros inventos y construcciones.
En primer lugar, un requisito indispensable y exigido por todas las agencias espaciales es que los candidatos a partir al espacio cuenten con al menos una licenciatura de una universidad respetable en el campo de la ingeniería, la biología, la física o las matemáticas, aunque está claro que tendrán preferencia aquellos que hayan estudiado la carrera propia de este ámbito: la ingeniería aeroespacial.
Antes de viajar al espacio y cumplidos los requisitos anteriores, los astronautas deberán someterse a un programa de formación que haga posible su mejor movilidad y acción durante su residencia en la Luna. Uno de los entrenamientos básicos antes de viajar al espacio son las pruebas físicas. Los astronautas deben someterse a condiciones físicas extremas: desde condiciones meteorológicas extremas hasta pruebas como la espeleología o el buceo.Con estas pruebas se busca que los astronautas esten preparados para salir de la nave en lugares con condiciones climatológicas muy diferentes a las existentes en la Tierra y, en el caso del buceo, para acostumbrarse a la ingravidez y la flotabilidad. Otro de los factores clave es el entrenamiento y control de la salud mental y el estado de ánimo. Y es que salir al espacio también conlleva una gran fuerza mental. Las condiciones psíquicas de los futuros astronautas son determinantes, ya que se enfrentan a situaciones extremas. De hecho, tres astronautas han llegado a fallecer en viajes espaciales. Además, se deben tener unos mínimos requisitos físicos y estos deben ser estimulados y entrenados antes del viaje espacial. es necesario tener un índice de masa corporal dentro de los parámetros de lo que se considera ‘saludable’. Otro de los requisitos es tener una buena agudeza visual, aunque se puede recurrir a gafas o lentillas para cumplirlo. Asimismo, se deberá pasar un test de audición.
Podríamos crear un rover lunar que nos ayude a movernos alrededor de la Luna y que también pudiese viajar sin piloto para la recogida de muestras en lugares recónditos. Podríamos llevar un coche parecido al Lunar Roving Vehicle que ya aterrizó en la Luna, pero con mayores avances tecnológicos y electrónicos. Este coche contaba con cuatro ruedas y cuatro motores eléctricos que le daban energía. Contaba con un par de asientos, y una sencilla palanca para su conducción.
Nuestro futuro vehículo podría contar con diferentes robots y funciones que nos permitieran realizar más cosas sin la necesidad de un conductor o tripulante. Podríamos aplicarle, además, unas placas solares para facilitar su funcionamiento sin el uso de combustibles.
