Ciencias de la Ingeniería

Pandilla Kids (3ro., 4to., 5to. y 6to. Año de primaria)

PK-83-CI Un Módulo Habitable para el Planeta Marte

Asesor: Monica Romero Jimenez

Autor: VANESSA CRUZ TOLEDO

Resumen

La colonización de Marte es una posibilidad a un futuro ya no muy lejano, de que el ser humano habite dicho planeta de manera permanente. Muchos científicos consideran que la colonización del espacio es un paso deseable y tal vez inevitable en el futuro de la humanidad. Marte es el blanco de muchas especulaciones y estudios serios sobre posibles colonias. Es el planeta más fácil de alcanzar desde la Tierra en términos de energía requerida, pero un viaje allí podría llevar bastantes meses en el espacio. Fisiológicamente, la atmósfera de Marte puede ser considerada un vacío. Un humano desprotegido perdería el sentido en cerca de 20 segundos y podría sobrevivir no más de un minuto en la superficie de Marte sin un traje y un hábitat espacial. Hay hábitats naturales en la Tierra en los que los humanos hemos probado las condiciones de vida en Marte.

Pregunta de Investigación

¿Cómo crear un módulo habitable para el Planeta Marte?

Planteamiento del Problema

Desde hace mucho tiempo, la humanidad y sobre todo, la comunidad científica, se ha planteado la posibilidad de conquistar el espacio y de colonizar otros planetas, es por eso que el primer candidato natural es el planeta Marte, debido a esto es necesario desarrollar un módulo habitable para que cumpla con las especificaciones necesarias para que los astronautas puedan vivir y trabajar en ese planeta, creemos que nuestro proyecto puede ayudar a la NASA, a la Agencia Espacial Europea, a la Agencia Espacial Mexicana o a cualquier empresa o agencia gubernamental que quiera conquistar el planeta rojo.

Antecedentes

En un futuro no muy lejano y debido al crecimiento de la población, el calentamiento global, y la necesidad de recursos naturales los humanos podríamos plantearnos la colonización de nuevos planetas. Aunque son opciones posibles la superficie de los océanos de la Tierra, las profundidades marinas, se considera además el espacio orbital terrestre próximo al planeta, la luna y los planetas cercanos, así como la creación de minas en el sistema solar para poder extraer energía y materiales. ​ Mediante la terraformación, los humanos podrían convertir a Marte en un planeta habitable mucho antes de que se llegue a una necesidad extrema. Marte se encuentra en el límite de la zona habitable, por lo que podría darle a la humanidad algunos miles de años adicionales para poder desarrollar una tecnología espacial superior, y así poder asentarse en los bordes del sistema solar y en un futuro en otros sistemas planetarios. Se cree que una vez Marte tuvo un ambiente relativamente similar al de la Tierra a principios de su historia, con una densa atmósfera y abundante agua que se fue perdiendo a lo largo de millones de años; incluso se ha sugerido que ese proceso podría ser cíclico.

La primera misión con éxito a Marte, Mariner 4, fue lanzada por la NASA el 28 de noviembre de 1964. Pasó a 6.120 millas de Marte y envió 22 fotos, tal como se había planeado.

La primera nave que entró en órbita de Marte fue Mars 2, lanzada por Rusia en 1971. Su nave hermana, la Mars 3, entró también en órbita de Marte y logró soltar un módulo de aterrizaje que funcionó durante 20 segundos; los expertos sospechan que fue destruido por una tormenta de polvo.

Sin embargo, las misiones que popularizaron la exploración de Marte fueron sin duda las naves gemelas Viking, a mediados de los 70. Ambas consisten en un vehículo orbital y un módulo de aterrizaje. Estos últimos obtuvieron las primeras imágenes detalladas de la superficie de Marte. Mostraban un paisaje desértico, parecido, por la temperatura, a la tundra de la Tierra. Las Viking mapearon el 97% del planeta.

 

En 1997 la NASA colocó a Mars Pathfinder en la superficie del Planeta Rojo. El pequeño vehículo todoterreno, Sojourner, recorrió la superficie durante semanas analizando rocas y cautivando al público en general.

 

En 2011 el Curiosity de la NASA se lanzó para estudiar el paisaje y el clima de Marte, que comprende la parte móvil del Mars Science Laboratory (MSL) de la NASA. Específicamente, Curiosity está buscando posibles evidencias de condiciones de vida microbiana, ya sean pasadas o presentes, y está evaluando la habitabilidad de Marte antes del potencial contacto con los humanos en un futuro.

Por otro lado, existen diversos problemas que los científicos se deben plantar antes de llegar a Marte, como, por ejemplo:

  • Mejorar la tecnología para llevar personas al espacio.
  • Construir naves espaciales más grandes
  • Construir cohetes de propulsión más grandes
  • Mejorar los cálculos y procesos de aterrizaje en el planeta
  • Evaluar los efectos de las estadías largas que van a experimentar los humanos en el planeta rojo
  • Evitar la radiación cósmica mortal

Pero sin duda el mayor de los problemas, una vez que el ser humano llegue al planeta rojo, será construir habitáculos adecuados para soportar las actividades de los investigadores y que contengan desde lo mas simple como puede ser una cama hasta algo más sofisticado como por ejemplo un laboratorio o un invernadero.

Por eso decidimos incorporar en el diseño de los módulos un patrón de contrición hexagonal.

Si tomamos como base las formas en las que se organiza la naturaleza, descubriremos que una de las mejores formas para agrupar espacios es, sin duda, el hexágono. Pensando en un panal de abejas, por ejemplo, podemos notar que el diseño de su forma es sumamente eficiente, el espacio se ocupa en forma de módulos que se «engrapan» unos a otros formando una red compacta y adaptable a diferentes entornos, y además, se minimiza el gasto de cera.

el hexágono es una forma geométrica que fascina por su personalidad, contundencia y las sensaciones que transmite. Se puede recubrir un espacio utilizando únicamente hexágonos, sin necesidad de recurrir a otras piezas que ayuden a rellenar huecos, además, si se decide no rellenar por completo el espacio, esta aún sigue funcionando como un conjunto, como un todo que da consistencia estructural y visual a la composición.

La forma hexagonal se encuentra entre nosotros desde el principio de los tiempos, y un claro ejemplo de ello es la madre naturaleza. Las esmeraldas, con su característico color verde, se formaron hace entre 35 y 65 millones de años, cristalizan hexagonalmente.

Los copos de nieve y su hermosa estructura hexagonal, etc.

Objetivo

Elaborar un módulo habitable para el Planeta Marte que proporcione a los astronautas las condiciones necesarias para vivir de una manera cómoda y para desarrollar, también, sus actividades científicas de la manera más óptima posible, optimizando al máximo los recursos limitados con los que contarán.

Justificación

Existen muchas razones estratégicas, prácticas y científicas para que los seres humanos lleguemos a habitar el planeta rojo. Marte es el planeta el más accesible del sistema solar. Además, explorar y conquistar Marte ofrece la oportunidad de responder la pregunta del posible origen y evolución de la vida, y algún día podría ser un destino para la supervivencia de la humanidad.

Hipótesis

Si elaboramos una propuesta de un módulo habitable para el Planeta Marte entonces podremos ayudar a los astronautas a facilitar la investigación, estudio y posible colonización de este planeta permaneciendo en él por períodos más prolongados.

Método (materiales y procedimiento)

Materiales:

  • 2 pliegos de papel batería de 1 m x 1.2 m
  • Cutter
  • Pegamento
  • 1 base de madera de 1m x 1m aproximadamente
  • 1 base de madera de 50 cm x 70 cm aproximadamente
  • Pinturas de colores
  • Pinceles
  • Palitos de madera
  • Unicel
  • Rocas pequeñas
  • Arena
  • Trozos de tela
  • Dos hojas de acetato

 

Procedimiento

Para la primera maqueta

  1. Dibujar un hexágono de 15 cm de diámetro y de aproximadamente 7.5 cm de lado aproximadamente
  2. Hacer otro hexágono de radio de 9 cm y de 4.5 cm de lado aproximadamente
  3. Pegar el papel bond en un cartoncillo para hacer un molde de los hexágonos
  4. Utilizar el molde para cortar aproximadamente 12 pares de hexágonos en el papel batería
  5. Seguir el mismo procedimiento para hacer las paredes de los módulos con rectángulos de 5 cm x 7.5 cm
  6. Colocar los hexágonos más pequeños a manera de techo
  7. Con el acetato simular las ventanas de modulo
  8. En algunas de las caras de los módulos hacer cortes rectangulares a manera de puertas
  9. Con el pegamento unir los rectángulos y los hexágonos para hacer los módulos marcianos
  10. Sobre la base de madera de 1m x 1m colocar los módulos
  11. Simular el ambiente marciano con arena, rocas y pintura

Para la segunda maqueta

  1. Utilizando el mismo procedimiento de la maqueta anterior hacer un hexágono de 30 cm de diámetro de 12cm de lado aproximadamente y partirlo a la mitad
  2. Construir las paredes del módulo de 15 cm x 17 cm
  3. Construir el módulo de la misma manera que en la maqueta anterior
  4. Simular el interior del módulo con el papel batería, unicel, tela y pintura
  5. El exterior simularlo de la misma manera que la maqueta anterior

Galería Método

Resultados

Logramos elaborar una propuesta de módulos habitables para el planeta Marte y construir una maqueta donde se muestra físicamente nuestra propuesta.

Video exposición del proyecto:

 

Galería Resultados

Discusión

Elaborar este tipo de proyectos es de suma importancia porque sabemos que Marte es único en todo el sistema solar, es un planeta rocoso con atmósfera y clima, su geología es conocida por ser muy diversa y compleja y parece que el clima de Marte ha cambiado a lo largo de su historia (como la Tierra).

Este trabajo también sirve para inspirar a los niños que serán las próximas generaciones de exploradores a expandir dramáticamente el conocimiento humano.

Conclusiones

Consideramos que la propuesta del módulo habitable para el planeta Marte que desarrollamos es una buena opción para proveer a los astronautas de un lugar seguro y adecuado para llevar a cabo sus trabajos de investigación y desarrollo científico, así como las actividades más comunes del ser humano.

Bibliografía

https://www.telesurtv.net/news/8-pasos-para-la-colonizacion-de-Marte-20161013-0019.html

Summary

Research Question

How to create a habitable module for the Planet Mars?

Problem approach

There are many pollution and social problems in our Earth Planet,  that is why we believed that at some point we can live on Mars Planet and by this reason we want to design a scale module that meets the necessary specifications so that astronauts can live and work on Mars.

We believe that our project can help to NASA to do more accurate tests and confirm that with our module we could live on Mars Planet.

Background

Objective

To Develop a habitable module for Planet Mars that helps to astronauts improve their research.

Justification

We are interested in this topic because NASA believes that is possible to live on Mars, so we want to create a module that can be habitable on the Mars Planet, with all the needs that are required to live on it.

Hypothesis

If we develop a habitable module for the Mars Planet then we can help to astronauts providing the research staying  by a longer period of time in the Planet.

Method (materials and procedure)

Results

Discussion

Conclusions

Bibliography

https://www.telesurtv.net/news/8-pasos-para-la-colonizacion-de-Marte-20161013-0019.html