Entrada 03: Diseño y Modelado de la Esclusa de Acceso (BermejaHab)

En esta tercera fase del proyecto BermejaHab, pasamos del diseño conceptual del complejo habitacional a la construcción de su acceso principal: la esclusa de entrada y salida al exterior lunar.

Una esclusa no es un simple marco con puerta; es un componente crítico de ingeniería espacial que actúa como cámara de despresurización para mantener la atmósfera interna de los módulos y evitar que el regolito lunar (polvo abrasivo) contamine el interior.

1. Justificación y Medidas a Escala 1:400

Para mantener la coherencia con el iglú principal (Ø50 mm) y los conectores tubulares, estandarizamos las dimensiones de la esclusa basándonos en la ergonomía de un astronauta equipado con traje EVA (Actividad Extravehicular) de 2,0 metros de altura real:

• Cuerpo Exterior: Caja de 8,0 mm (Ancho) × 10,0 mm (Profundidad) × 8,0 mm (Alto). En la realidad equivale a una estructura de 3,2 × 4,0 × 3,2 metros. • Grosor de Paredes: 1,2 mm, equivalente a 3 pasadas exactas de boquilla de 0,4 mm en nuestra impresora Creality K1. • Cavidad Interior: Vaciado de 5,6 × 7,6 × 5,6 mm (2,24 × 3,04 × 2,24 metros útiles reales), suficiente para que dos astronautas realicen el ciclo de presurización cómodamente.

2. Paso a Paso del Modelado en Tinkercad

1. Construcción del Bloque Principal: Creamos una caja sólida roja de 8,0 × 10,0 × 8,0 mm.
2. Vaciado de la Cámara Interior: Introducimos una caja hueca de 5,6 × 7,6 × 5,6 mm, elevada 1,2 mm respecto a la base, y agrupamos para generar las paredes de 1,2 mm.
3. Conector Trasero al Hábitat: Añadimos un tubo cilíndrico naranja de Ø6,0 mm exterior (Ø3,6 mm interior) ubicado en la cota de alineación estandarizada Z = 7,0 mm. Este conector se acopla directamente a la escotilla del hábitat principal azul.
4. Puerta Exterior en Arco: En la cara frontal, perforamos un arco hueco de 5,0 mm de ancho por 6,0 mm de alto total (base recta de 3,5 mm rematada por un semicírculo). La geometría curva del arco permite que la Creality K1 imprima el techo por puenteo sin necesidad de soportes internos.
5. Rampa y Encaje en Placa Base: Incorporamos una cuña amarilla de 8,0 × 8,0 mm con 2,0 mm de alto en el umbral para facilitar el acceso desde la superficie. Toda la pieza asienta sobre un rehundido de 0,4 mm de profundidad diseñado en la base gris.

3. Aplicación Didáctica: Cálculo del Presupuesto de Aire

El modelado 3D nos proporciona datos volumétricos clave para trabajar la investigación de soporte vital con el alumnado:

Volumen útil de la cámara = 2,24 m × 3,04 m × 2,24 m ≈ 15,26 m³

Sabiendo que la atmósfera interior se mantendrá a una presión parcial optimizada (aproximadamente 34 kPa de O₂ puro o mezcla nitrógeno/oxígeno a 70 kPa), cada ciclo de apertura hacia el vacío lunar implica despresurizar y recuperar 15,26 m³ de gas. Este valor permite a los alumnos calcular las pérdidas de nitrógeno por eficiencia de bomba de despresurización y determinar la masa de gases de recarga que debe transportar la misión.

4. Estado Actual del Complejo BermejaHab

Con la esclusa finalizada, el mapa del asentamiento en Tinkercad queda completamente interconectado:

• Iglú Principal (Azul, Ø50 mm): Centro neurálgico y zona de vida. • Invernadero y Laboratorio (Verde y Rosa, Ø34 mm): Zonas de producción biológica e investigación, unidas por los túneles tubulares naranja. • Esclusa de Salida (Roja): Módulo de acceso con rampa al exterior.

El conjunto encaja sobre la placa base de 160 × 90 mm mediante los rehundidos de 0,4 mm. El siguiente paso en el diseño será la matriz de paneles solares orientables que ocupará el espacio reservado a la derecha de la placa base.