Administración Nacional de Aeronáutica y Espacio

Guía de exploración de 

la superficie lunar

Grados 5-8 

DISEÑO DE INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA 

STEM de próxima generación sobre la Luna 

Para obtener más información sobre STEM de próxima generación, visite 

www.nasa.gov/stem/nextgenstem/index.html

Producto educativo

Educadores y estudiantes Grados 5-8
Contenido

Prefacio ...............................................................................................................................1

Estándares de educación STEM ......................................................................................1

Estrategias de educación culturalmente receptiva (CRE).............................................. 2

Proceso de diseño de ingeniería ......................................................................................3

Trabajo en equipo ..............................................................................................................3

Conexión curricular ...........................................................................................................4

Introducción y Antecedentes ...........................................................................................5

El problema del polvo lunar ............................................................................................. 5

Perforación en la Luna .................................................................................................... 6

Imprimir un hábitat lunar ................................................................................................. 7

Extraer, Embalar y Transportar ....................................................................................... 8

Actividad uno: Plumero lunar electrostático...................................................................9

Notas para educadores ................................................................................................... 9

Folleto para estudiantes ................................................................................................ 14

Actividad dos: Perforación en la Luna...........................................................................16

Notas para educadores.................................................................................................. 16

Actividad dos: Perforación en la Luna ..........................................................................22

Folleto para estudiantes ................................................................................................ 22

Actividad tres: Imprimir un hábitat lunar.......................................................................24

Notas para educadores ................................................................................................. 24

Folleto para estudiantes................................................................................................. 29

Actividad cuatro: Extraer, Embalar y Transportar ........................................................ 32

Notas para educadores.................................................................................................. 32

Folleto para estudiantes................................................................................................. 38

Apéndice A. – Rúbrica para el Proceso de Diseño de Ingeniería (PDE) .................... 43

Apéndice B. – Glosario de términos clave ....................................................................44
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Prefacio

Lunar Surface Exploration fue publicado por la Oficina de compromiso STEM de la NASA como parte de una serie de guías 

destinadas a educadores para ayudar a los estudiantes de secundaria a alcanzar su potencial para unirse a la próxima 

generación de trabajadores de STEM. Las actividades son adecuadas para entornos educativos tanto formales como informales 

y para las familias en casa. Cada actividad está alineada con los estándares nacionales de ciencia, tecnología, ingeniería y 

matemáticas (STEM), y los mensajes de la NASA están actualizados a junio de 2023. 

ESTÁNDARES DE EDUCACIÓN STEM 

La matriz de disciplinas STEM que se muestra a continuación alinea cada actividad de este módulo con los estándares para la 

enseñanza de STEM de acuerdo con cuatro áreas de enfoque principales dentro de cada disciplina. Las cuatro áreas de enfoque 

para las ciencias se adaptaron a partir de las ideas centrales disciplinarias de los Estándares Científicos de Próxima Generación 

(NGSS) para la escuela intermedia. Las cuatro áreas de enfoque para la tecnología se adaptaron a partir de los Estándares para 

Estudiantes de la Sociedad Internacional de Tecnología en Educación (ISTE). Las cuatro áreas de enfoque para la ingeniería se 

adaptaron a partir de las prácticas de ciencia e ingeniería de la Asociación Nacional de Enseñanza de Ciencias (NSTA) y NGSS. 

Las cuatro áreas de enfoque para matemáticas se adaptaron a partir de los Estándares Estatales Básicos Comunes (CCSS) para 

los estándares de contenido de matemáticas de la escuela intermedia por dominio. 

Disciplinas STEM 

Ciencia Tecnología Ingeniería Matemáticas

Ideas básicas 

disciplinarias de NGSS 

Estándares ISTE para 

estudiantes Prácticas NSTA y NGSS 

Estándares de 

contenido CCSS por 

dominio 

Actividad

Ciencias FísicasCiencias de la Vida Ciencias de la Tierra y el Espacio Ingeniería, Tecnología y Aplicación de las Ciencias Constructor de conocimiento Diseñador innovador Pensador computacional Colaborador global Plantea preguntas y define problemas Desarrolla y utiliza modelos Planifica y realiza investigaciones Elabora explicaciones y diseña soluciones Razones y relaciones proporcionales El sistema numérico Estadística y probabilidad Geometría

Actividad 1 

Plumero lunar electrostático P P P P P P P P P P P

Actividad 2 

Perforación en la Luna P P P P P P P

Actividad 3 

Imprimir un hábitat lunar P P P P P P P P

Actividad 4 

Misión de retorno de muestras P P P P P P P P P P P P P
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ESTRATEGIAS DE EDUCACIÓN CULTURALMENTE RECEPTIVA (CRE)

Hay seis estrategias culturalmente receptivas para la participación de los estudiantes. La siguiente tabla muestra el enfoque 

de capital cultural y el ícono correspondiente, e indica cómo se integran las estrategias a lo largo de la guía. Cada ejemplo 

corresponde al menos a una de las seis estrategias principales que se indican a continuación y se recomiendan como mejores 

prácticas en CRE. 

Título de la sección 

(n.o de página) Estrategia CRE Consejos CRE

Actividad uno, dos, tres y 

cuatro: Presente el desafío 

(pág. 9, 16, 24, 32) Haciendo conexiones culturales

• Los estudiantes conocen el desafío mediante 

un vídeo.

• Permitir la oportunidad de activar conocimientos 

previos y ofrecer fuentes complementarias como 

un vídeo.

Sección de trabajo 

en equipo 

(página 3) Poder y participación

• Considere asignar roles de equipo a los equipos. 

Un ejemplo se encuentra en la sección Trabajo en 

equipo de la guía.

Glosario de términos clave 

(página 44)

Actividad uno: sección de 

preguntas

(página 11)

Compartir Sección de cada 

actividad 

(pág. 13, 21, 28, 36)

Lenguaje y Comunicaciones

• Entregue a los estudiantes una copia del glosario o 

hágalo accesible a todos los estudiantes.

• Haga que los estudiantes compartan información o 

ejemplos en grupos.

• Haga que los estudiantes presenten sus diseños 

finales a otros grupos de la clase.

Rúbrica del proceso de 

diseño de ingeniería 

pág. 43

Sección de preguntas para 

cada actividad 

(pág. 11, 19, 26, 35)

Altas expectativas

• Se proporciona una rúbrica que se puede utilizar 

para calificar.

• Se puede promover la indagación y el pensamiento 

crítico de los estudiantes pidiéndoles que hagan 

previsiones, que luego se pueden probar.

• Aprendizaje cooperativo que promueve la 

resolución de problemas.

Planificar y crear secciones 

para cada actividad. 

(pág. 12, 20, 26, 36) Identidad estudiantil y fondos de 

conocimiento

• Los estudiantes diseñan su propio prototipo 

para resolver un desafío específico. A lo largo 

de las secciones de planificación y creación, los 

estudiantes reciben preguntas que les permiten 

reflexionar sobre su diseño.

Compartir secciones para 

cada actividad (pág. 13, 21, 

28, 36) Conocimiento crítico y justicia 

social

• Establecer conexión con conocimientos personales/

comunitarios/culturales y modelos a seguir de la 

comunidad.

• En esta actividad, Brain Booster brinda a los 

estudiantes más información sobre los ingenieros 

y lo que hacen. Los estudiantes pueden buscar 

ingenieros en su comunidad para hacerles 

preguntas.

Sangam, D., Collins, KH y Huling, L. 2023 Identificación y utilización del enfoque de capital cultural para implementar estrategias 

culturalmente receptivas. STEM Research White Paper Series, Vol.6 No.1, LBJ Institute for STEM Education and Research, 

Texas State University. https://lbj-stem.education.txst.edu/Research-and-Publications.html
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PROCESO DE DISEÑO DE INGENIERÍA

El proceso de diseño de ingeniería (EDP) es crucial para el éxito de la misión en la NASA. El EDP es un proceso iterativo que 

implica una serie de pasos que los ingenieros utilizan para guiarse mientras resuelven problemas. Los estudiantes pueden 

utilizar los siete pasos que se describen a continuación para muchas de las actividades de esta guía. Obtenga más información 

sobre el EDP con los astronautas Tom Marshburn y Matthias Maurer a bordo de la Estación Espacial Internacional en

www.nasa.gov/stem-content/stemonstrations-engineering-design-process/.

PREGUNTAR: Identificar el problema, los requisitos que deben cumplirse y las limitaciones que deben tenerse en cuenta. 

 IMAGINAR: Pensar en soluciones e investigar lo que otros han hecho en el pasado. 

 PLANIFICAR: Seleccionar y esbozar un diseño. 

 CREAR: Construir un modelo o un prototipo. 

 PROBAR: Evaluar soluciones mediante pruebas y recopilación de datos. 

 MEJORAR: Refinar el diseño. 

 COMPARTIR: Comunicar y debatir el proceso y las soluciones en grupo. 

TRABAJO EN EQUIPO 

¡Todo el mundo es científico e ingeniero! Es importante que todos los miembros del equipo puedan participar y contribuir a lo 

largo de estas actividades. Si un estudiante hace toda la construcción, los demás pueden aburrirse mucho durante el proceso. 

Si un estudiante es el líder, es posible que otros estudiantes no tengan la oportunidad de compartir sus ideas. A continuación se 

muestran algunos posibles roles que los estudiantes pueden asumir: 

Rol del estudiante Descripción

Comunicaciones y 

extensión

Toma notas sobre todas las decisiones y acciones del equipo para usarlas en una presentación final. Si hay una cámara 

disponible, toma videos y/o fotografías durante toda la investigación o desafío para usar en una presentación final.

Logística Se asegura de que el equipo tenga todos los recursos que necesita, que los recursos se distribuyan de manera justa y que el 

equipo sepa cuándo se están agotando los recursos. 

Garantía de misión Se asegura de que el equipo esté siguiendo el plan. Realiza un seguimiento del tiempo y se asegura de que todos tengan la 

oportunidad de hacer oír su voz.

Seguridad Garantiza que todos los miembros del equipo usen sus gafas de seguridad y sigan los protocolos de seguridad. 
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CONEXIÓN CURRICULAR 

En este módulo, los estudiantes asumirán el papel de científicos e ingenieros que liderarán el camino en la exploración de la 

superficie lunar. Artemis III llevará a la primera mujer y a la primera persona de color a la superficie lunar en una zona que los 

humanos aún no han atravesado: el Polo Sur lunar. Este es el lugar ideal para un futuro campamento base dado su potencial 

acceso a hielo y otros recursos minerales. Las regiones inexploradas del polo sur brindan oportunidades únicas para descubrir 

secretos sobre la historia y la evolución de la Tierra y la Luna, así como de nuestro sistema solar. La Iniciativa de Innovación en 

la Superficie Lunar de la NASA es una cartera de desarrollo tecnológico para garantizar la exploración humana y robótica en la 

Luna. Cada actividad de este módulo permitirá a los estudiantes descubrir los problemas encontrados y las soluciones a medida 

que exploramos la superficie lunar. Cada actividad fomenta la colaboración para aplicar el proceso de diseño de ingeniería a la 

exploración de la superficie lunar y proporciona una gama de recursos adicionales para ayudar al educador y al estudiante a 

experimentar lo que es ser un científico e ingeniero de la NASA en operaciones en la superficie lunar. 

Los derivados que se destacan a continuación son tecnologías de la NASA que benefician la 

vida en la Tierra en forma de productos comerciales. Se han destacado más de 2000 derivados 

desde 1976; por lo tanto, ¡hay más espacio en su vida del que pueda imaginar! 

Medición del polvo lunar para combatir la 

contaminación del aire 

El polvo lunar no es como el que se acumula en una estantería o 

en las mesas: es omnipresente, abrasivo y se adhiere a todo. Es 

tan malo que incluso rompió la aspiradora que la NASA diseñó 

para limpiar el polvo lunar de los trajes espaciales del Apolo. Con el 

regreso de la NASA a la Luna y su órbita, habrá que encargarse de 

la gestión del polvo, que también es peligroso para las personas. 

El primer paso es saber cuánto polvo hay en un momento dado. 

Los esfuerzos para evaluar esto ya están dando sus frutos en la 

Tierra en la lucha contra la contaminación del aire. 

Trabajando como colaboradora del proyecto de hábitat lunar 

NextSTEP de la NASA, una empresa derivada de la NASA 

desarrolló un sistema de sensores de calidad del aire para detectar 

y medir la cantidad de polvo lunar en el aire. La misma tecnología 

ahora también detecta contaminantes en la Tierra. 

Arriba: Mientras el astronauta Gene Cernan estaba en la superficie lunar durante la misión Apolo 17, su 

traje espacial recogió una gran cantidad de polvo lunar. Créditos: NASA. Derecha: El sensor Space Canary, 

desarrollado por una empresa derivada de la NASA, puede detectar partículas de polvo lunar ultrafinas dentro de 

un hábitat, alertando a los astronautas en caso de que se produzca un nivel elevado de contaminación. Adaptada 

para su uso en la Tierra, la misma tecnología, ahora rebautizada como Canary S, puede monitorear las emisiones 

de incendios forestales y evaluar la calidad del aire urbano, entre otras cosas. Crédito: Puesto avanzado lunar 
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Con la ayuda de la NASA, la Luna se convierte 

en un destino comercial

El primero de muchos módulos comerciales de alunizaje se 

dirige a la Luna, allanando el camino para futuras misiones. 

En el primer viaje a la Luna de una compañía con sede 

en Houston bajo la iniciativa Commercial Lunar Payload 

Services (CLPS) de la NASA, su módulo de alunizaje Nova-C 

transportará tecnologías experimentales de la NASA y varias 

otras cargas útiles de clientes comerciales. La International 

Lunar Observatory Association, por ejemplo, compró un billete 

para un par de cámaras que precederán al proyecto estrella 

de la organización: un observatorio espacial en la Luna. 

Otro cargamento comercial incluye un sistema de cámaras 

diseñado por estudiantes universitarios, una cápsula del tiempo 

que contiene datos de un millón de clientes y el aislamiento 

reflectante más nuevo de una empresa derivada de la NASA 

para realizar pruebas en el inclemente entorno lunar. Pero la 

NASA será el mayor cliente de esta misión, enviando cargas 

útiles de ciencia y tecnología para allanar el camino para futuras 

actividades lunares, como demostraciones de nueva tecnología 

de navegación para el aterrizaje, cámaras para ver cómo el 

polvo lunar interactúa con las columnas de los motores y un 

dispositivo para determinar cuántas interferencias registrarán 

las antenas de radio en la Luna. Este es el primero de tres 

módulos de aterrizaje que se enviarán a la Luna bajo la iniciativa 

CLPS de la NASA. También se han seleccionado más de una 

docena de otras empresas como parte del grupo de proveedores 

de CLPS, y todas tienen la oportunidad de competir por los 

servicios de entrega lunar a través de órdenes de trabajo. 

Uno de los socios comerciales probará la capacidad de su nueva tecnología 

termorreflectante Omni-Heat Infinity para proteger partes del primer módulo de 

aterrizaje Nova-C que aterrizará en la Luna. Crédito: Intuitive Machines LLC 

INTRODUCCIÓN Y ANTECEDENTES 

La NASA debe superar varios desafíos para explorar y habitar la superficie de la Luna. Estos desafíos incluyen lidiar con el polvo 

lunar, encontrar recursos, y construir infraestructuras, así como encontrar, manipular y transportar combustibles. 

La exploración de la Luna por parte de la NASA siempre ha sido posible gracias al trabajo con empresas estadounidenses, y el 

regreso a la superficie lunar a través del programa Artemis dará continuidad a esta colaboración. A través de la iniciativa Commercial 

Lunar Payload Services (CLPS), la NASA está trabajando con empresas para llevar cargas útiles científicas, de exploración 

y tecnológicas a la superficie y la órbita de la Luna. El modelo CLPS tiene como objetivo permitir nuevas vías para completar 

investigaciones y exploraciones científicas de alto valor y alta prioridad, al mismo tiempo que se expande la economía lunar y se 

construye un mercado en la Luna, donde la NASA será uno de los muchos clientes, junto con universidades y socios internacionales. 

enviando cargas útiles a la Luna. Los objetivos de la NASA para CLPS son permitir la ciencia en la Luna y alrededor de ella 

utilizando módulos de aterrizaje comerciales de tamaños que van de pequeño a mediano; permitir a la NASA avanzar en tecnologías 

y sistemas en la superficie lunar; y desarrollar una comunidad comercial de proveedores de servicios para Artemis. 

En 2018, se seleccionaron nueve empresas estadounidenses para formar parte de un grupo de proveedores elegibles para licitar 

contratos. Un año después, se añadieron cinco proveedores más, lo que eleva a 14 el total de participantes en el CLPS. Las 

primeras cargas útiles que se dirigen a la Luna a través de CLPS se están lanzando antes de las misiones tripuladas para ayudar 

a la NASA a comprender mejor cómo operar en el entorno lunar antes de que la próxima generación de exploradores alunice. En 

la actualidad existen numerosos socios comerciales que ofrecen contribuciones únicas a los servicios comerciales de carga útil 

lunar. Visite el sitio web de CLPS en www.nasa.gov/commercial-lunar-payload-services para ver todas las demás tecnologías en 

desarrollo que están esperando aplicaciones aquí en la Tierra. 

El problema del polvo lunar 

Durante las misiones Apolo, los astronautas se enfrentaban 

a un alto riesgo de sufrir daños relacionados con el polvo 

en el hardware espacial y en la salud de los astronautas. La 

superficie lunar está cubierta por una capa de partículas de 

polvo llamada regolito. El regolito lunar, o polvo lunar como 

se le llama comúnmente, se ha creado a lo largo de miles de 

millones de años por efecto de meteoritos, el flujo UV solar, el 

viento solar y la radiación que bombardearon la corteza lunar 

sólida. Durante los impactos de micrometeoritos, algunas de las 

partículas de la superficie formaron algo llamado aglutinados, 

que son partículas fusionadas de fragmentos de vidrio, roca 

y minerales de impacto. Estas partículas de polvo pueden 

agitarse durante actividades de exploración humana y robótica 

o liberarse mediante procesos naturales como el impacto de 

los meteoritos. Los astronautas del Apolo observaron que las 

partículas de polvo lunar se adherían fácilmente a superficies 

como trajes espaciales, lentes ópticas y mantas térmicas, 

causando numerosos problemas. Los trajes espaciales de la 

misión Apolo resultaron dañados por el polvo lunar abrasivo y 

varios astronautas constataron que el polvo lunar era resistente 

a los esfuerzos de limpieza; ni siquiera con un cepillado 

enérgico podía eliminarse. Se han estudiado los documentos 

de las seis misiones Apolo que aterrizaron en la superficie lunar 
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El astronauta y geólogo Dr. Harrison “Jack” Schmitt recoge una muestra de suelo durante 

un EVA del Apolo 17. Créditos: NASA 

para catalogar los efectos del polvo lunar en los sistemas de 

actividad extravehicular (EVA), principalmente el traje espacial de 

superficie Apolo. Se descubrió que los efectos podían clasificarse 

en nueve categorías: oscurecimiento de la visión, lecturas falsas 

de los instrumentos, capa de polvo y contaminación, pérdida de 

tracción, obstrucción de los mecanismos, abrasión, problemas 

de control térmico, fallos en las juntas, inhalación e irritación. 

Aunque las medidas sencillas de mitigación del polvo fueron 

suficientes para paliar algunos de los problemas (es decir, la 

pérdida de tracción), se comprobó que estas medidas eran 

ineficaces para atenuar muchos de los problemas más graves 

(es decir, la obstrucción, la abrasión, disminución del rechazo 

térmico). La gravedad de los problemas generados por el polvo 

se subestimó constantemente en las pruebas en tierra, lo que 

indica la necesidad de desarrollar mejores instalaciones y 

procedimientos de simulación. 

Afortunadamente, hoy en día la NASA está explorando el uso 

de tecnología electrostática de carga de polvo sin contacto para 

proteger los importantes activos espaciales de la Agencia sin 

restringir los parámetros de la misión. El programa Artemis de la 

NASA desarrollará amplios recursos en la Luna a partir de 2024 

y requerirá tecnologías avanzadas para permitir una presencia 

lunar sostenida. La mitigación de la adhesión del polvo lunar será 

fundamental para estos esfuerzos y para el éxito de Artemis. 

Sin embargo, el polvo lunar presenta varias características que 

dificultan su eliminación. Por ejemplo, a diferencia de la Tierra, 

la Luna no tiene atmósfera ni campo magnético para proteger 

su superficie de los impactos y la radiación solar. El viento solar 

puede generar cargas eléctricas en las partículas de polvo de la 

Luna, haciendo que las partículas cargadas se adhieran entre sí 

y a otras superficies. Además, las partículas de polvo lunar son 

muy irregulares y ásperas, lo que también aumenta su "poder de 

adherencia". En la primera lección de esta guía, los estudiantes 

identificarán las propiedades del polvo lunar que lo convierten 

en un gran problema en la superficie lunar y utilizarán el proceso 

de diseño de ingeniería para crear un dispositivo de mitigación 

de polvo. 

Perforación en la Luna 

Mientras la NASA viaja a la Luna y más allá, existe un plan 

para implementar una infraestructura sostenible. Esto permitirá 

explorar y estudiar más partes de la Luna. Los astronautas 

vivirán y trabajarán en el espacio durante períodos de tiempo 

más largos, lo que significa que su acceso a los suministros 

será menos inmediato. Pero ¿y si pudiéramos generar 

productos a partir de materiales locales que se encuentran en 

la superficie de la Luna? Esta práctica se denomina utilización 

de recursos in situ (ISRU). 

Antes de que los astronautas de Artemis aterricen en la Luna, 

los robots explorarán la superficie y recopilarán información 

sobre el Polo Sur. El Experimento 1 de minería de hielo de 

recursos polares (PRIME-1) será la primera demostración de 

utilización de recursos in situ en la Luna. Los datos de PRIME-1 

ayudarán a los científicos a conocer los recursos in situ y 

ayudarán a la NASA en la búsqueda de agua en los polos de la 

Luna. PRIME-1 ayudará a identificar y evaluar la abundancia y 

calidad del agua en un área que se espera contenga hielo. 

Concepto artístico del diseño completo del rover de exploración polar de 

investigación de volátiles de la NASA, o VIPER. Créditos: NASA/Daniel Rutter 
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Después de la misión PRIME-1, el rover de exploración polar 

de investigación de volátiles (VIPER) explorará el entorno 

relativamente cercano pero extremo de la Luna en busca 

de hielo y otros recursos potenciales. El VIPER buscará 

directamente agua como recurso utilizable en la superficie y el 

subsuelo de la Luna a diferentes profundidades y condiciones 

de temperatura. Los hallazgos del VIPER servirán de base para 

futuros aterrizajes de Artemis, ya que ayudarán a determinar los 

lugares en los que se puede extraer agua y otros recursos para 

mantener una presencia a largo plazo en la Luna. 

Todos los instrumentos del VIPER utilizan espectrómetros, 

herramientas científicas que analizan la luz emitida o 

absorbida por los materiales para ayudar a identificar su 

composición. El sistema de espectrómetro de neutrones (NSS) 

detectará indirectamente la posible presencia de agua en el 

suelo. La taladradora de regolito y hielo para explorar nuevos 

terrenos (TRIDENT) excavará cortes de suelo hasta a un metro 

por debajo de la superficie lunar. El sistema de espectrómetro 

de volátiles en el infrarrojo cercano (NIRVSS) puede determinar 

la naturaleza del hidrógeno en el suelo lunar. El espectrómetro 

de masas de observación de operaciones lunares (MSolo) 

evaluará los gases en el medioambiente después del aterrizaje 

para conocer cuáles provienen de la superficie lunar y cuáles 

introduce el propio módulo de aterrizaje. Todos los instrumentos 

trabajan juntos para lograr el objetivo de la misión de buscar 

recursos como agua en la Luna. En la segunda actividad de 

esta guía, los estudiantes tendrán el desafío de comparar las 

propiedades del hielo con las del regolito helado simulado en 

el polo sur de la Luna, así como diseñar y construir un robot 

perforador que podrá perforar a través del regolito de hielo

simulado. 

Imprimir un hábitat lunar 

La utilización de recursos in situ (ISRU) también se puede 

utilizar a una escala mucho mayor. La infraestructura necesaria 

para una base que apoye misiones sostenidas en la superficie 

lunar implicará proyectos de construcción a gran escala. Será 

necesario construir grandes instalaciones de almacenamiento 

que contendrán materiales y recursos recogidos y producidos 

en la Luna. Será necesario construir pistas de aterrizaje 

y caminos para mitigar el regolito abrasivo que podría 

propagarse durante los lanzamientos y aterrizajes y recogerse 

mediante el transporte general. Por último, sería necesario 

construir hábitats que no solo proporcionen el espacio 

necesario para que los astronautas vivan y trabajen, sino que 

también proporcionen seguridad frente al constante bombardeo 

de radiación solar y cósmica. 

Sería prácticamente imposible transportar desde la Tierra los 

recursos necesarios para construir esta infraestructura. En 

cambio, la NASA y sus socios han estado desarrollando formas 

de utilizar el regolito lunar como base para crear material similar 

al hormigón en la Luna. La transformación de este hormigón 

lunar en estructuras se logrará mediante nuevas técnicas de 

fabricación aditiva. Los socios de la NASA ya están trabajando 

en los diseños arquitectónicos de un campamento base lunar 

y desarrollando impresoras 3D automatizadas que se utilizarán 

en la superficie lunar para crearlos. Estas tecnologías se 

están probando en una gran cámara de vacío utilizando un 

simulante lunar (es decir, regolito lunar simulado) para reflejar 

fielmente las condiciones de la superficie lunar. En la tercera 

actividad, los estudiantes comprenderán la necesidad de ISRU 

y diseñarán y construirán un modelo de hábitat lunar utilizando 

hormigón lunar simulado en un proceso de fabricación aditiva.

La impresora del equipo de AI SpaceFactory inserta de forma autónoma una ventana en su estructura de hábitat a subescala impresa en 3D en el Desafío de Hábitats Impresos en 3D 

de la NASA, celebrado en el Centro de Aprendizaje y Demostración Caterpillar Edwards en Edwards, Illinois, del 1 al 4 de mayo de 2019. Créditos: NASA 
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Extraer, Embalar y Transportar 

Durante las misiones Apolo se hicieron muchos 

descubrimientos sobre la Luna y la historia de nuestro 

Sistema Solar. Gran parte de este conocimiento proviene 

de las muestras de rocas que los astronautas trajeron de 

la Luna. Antes de sus misiones, los astronautas recibieron 

entrenamiento para reconocer diferentes tipos de rocas y 

su significado. La visión de la NASA para la exploración 

espacial requiere regresar a la Luna antes de ir a Marte y 

más allá. Aprenderemos cómo “vivir de la tierra” fabricando 

oxígeno y propulsores para cohetes, también conocidos 

como propulsores criogénicos, y probaremos nuevas 

tecnologías y operaciones. Los propulsores criogénicos 

deben almacenarse a una temperatura constante para evitar 

la pérdida de combustible debido a la "ebullición". ¿Qué es 

la "ebullición"? Como el sol calienta el depósito, el líquido 

frío quiere expandirse. La ebullición es la vaporización de un 

líquido cuando su entorno natural lo calienta. En la Tierra, a 

temperatura ambiente normal, esto se llamaría evaporación. 

Pero en el espacio, donde la presión atmosférica es diferente 

y el combustible se almacena a temperaturas tan frías, se 

convierte en vapor y se expulsa al espacio para evitar que el 

almacén explote. ¿Por qué los propulsores criogénicos son un 

beneficio para los vuelos espaciales? Aumentan drásticamente la 

densidad de energía del propulsor y la eficiencia de los motores. 

A medida que la NASA busca vías para la exploración espacial 

humana de múltiples destinos potenciales, como la Luna, 

los asteroides, los puntos de Lagrange, Marte y más allá, las 

tecnologías de alto rendimiento y gran eficiencia son cruciales. 

Vivir y trabajar en la Luna será una prueba para vivir y trabajar 

en Marte y más allá. En la última lección de esta guía, ubicará 

y simulará la extracción de ilmenita, un mineral compuesto de 

hierro y óxido de titanio, que es un recurso importante por su 

oxígeno en la superficie de la Luna. A continuación, recogerá el 

oxígeno que se extrae de la ilmenita y se enfrentará al reto de 

construir un sistema de almacenamiento y transferencia en frío 

para almacenar y transferir de forma segura el combustible a una 

nave espacial. 

Representación artística de astronautas realizando actividades científicas y de exploración en la superficie lunar. Créditos: NASA 
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Actividad uno: Plumero lunar electrostático

NOTAS PARA EDUCADORES 

Objetivos de aprendizaje: 

Los estudiantes: 

• Identificarán las propiedades del polvo lunar que lo 

hacen tan problemático. 

• Desarrollarán un prototipo de mitigación del polvo 

teniendo en cuenta los criterios y limitaciones de 

diseño de la NASA. 

• Medirán la extensión de los campos electrostáticos 

con un dispositivo casero. 

Descripción general del desafío 

En esta actividad, los estudiantes exploran el proceso de diseño 

de ingeniería como si fueran ingenieros reales que trabajaran con 

el equipo de ingeniería de mitigación de polvo de la NASA. En 

este desafío, los estudiantes investigarán, diseñarán, construirán 

y probarán un dispositivo de mitigación del polvo lunar. 

Ritmo sugerido 

De 60 a 90 minutos 

Estándares nacionales STEM 

Ciencias e Ingeniería (NGSS)

Ideas básicas disciplinarias

• MS-ETS1-2 Diseño de ingeniería

Evaluar soluciones de diseño competitivas utilizando un proceso 

sistemático para determinar en qué medida cumplen los criterios y 

limitaciones del problema.

• MS-ETS1-4 Diseño de ingeniería

Desarrollar un modelo para generar datos para pruebas y 

modificaciones iterativas de un objeto, herramienta o proceso 

propuesto de manera que se pueda lograr un diseño óptimo.

• MS-PS2-3. Movimiento y estabilidad: Fuerzas e interacciones

Plantear preguntas sobre los datos para determinar los factores que 

afectan la intensidad de las fuerzas eléctricas y magnéticas.

• MS-PS2-5 Movimiento y Estabilidad: Fuerzas e interacciones

Realizar una investigación y evaluar el diseño experimental para 

proporcionar evidencias de que existen campos entre objetos que 

ejercen fuerzas entre sí aunque los objetos no estén en contacto.

Conceptos transversales

• Causa y efecto

Prácticas de ciencia e ingeniería

• Elaborar explicaciones y diseñar soluciones Aplicar ideas o principios 

científicos para diseñar un objeto, herramienta, proceso o sistema.

• Plantear preguntas y definir problemas: Una práctica de la ciencia consiste 

en plantear y perfeccionar preguntas que conduzcan a descripciones y 

explicaciones sobre cómo funciona el mundo natural y el diseñado y que 

puedan comprobarse empíricamente. 

• Participar en argumentos a partir de pruebas: La argumentación es el 

proceso mediante el cual se llegan a explicaciones y soluciones. 

• Obtención, evaluación y comunicación de información: Los científicos e 

ingenieros deben poder comunicar de forma clara y persuasiva las ideas 

y métodos que generan. Analizar y comunicar ideas individualmente y en 

grupo es una actividad profesional fundamental.

Tecnología (ISTE)

Estándares para estudiantes 

• Constructor de conocimiento: Los estudiantes seleccionan de manera 

crítica una variedad de recursos utilizando herramientas digitales 

para construir conocimiento, producir artefactos creativos y crear 

experiencias de aprendizaje significativas para ellos y los demás.

• Diseñador innovador: Los estudiantes utilizan una variedad de 

tecnologías dentro de un proceso de diseño para identificar y 

resolver problemas mediante la creación de soluciones nuevas, 

útiles o imaginativas.

Estándares para estudiantes (continuación)

• Colaborador global: Los estudiantes utilizan herramientas digitales para 

ampliar sus perspectivas y enriquecer su aprendizaje colaborando con 

otros y trabajando eficazmente en equipos a nivel local y global.

Matemáticas (CCSS)

Prácticas matemáticas

• MP.2 Razonar de forma abstracta y cuantitativa. (MS-ETS1-4)

Preparación del desafío 

• Lea la sección de Introducción y Antecedentes de esta guía y las Notas para el educador de esta actividad. 

• Tenga videos preparados para la Introducción del desafío. 

• Prepare las demostraciones sugeridas para toda la clase: demostración de formación de regolito y demostración 

electrostática. 

• Agrupe a los estudiantes en equipos de dos a cuatro miembros. Considere asignar roles y tareas a estudiantes 

individuales dentro del equipo. Consulte la sección Trabajo en equipo al principio de la guía para obtener sugerencias. 
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• Reúna los materiales necesarios para completar el desafío. 

• Cree un “banco de pruebas lunar” para que los estudiantes practiquen la recolección de simulantes de regolito. Podría ser 

una cacerola pequeña o un recipiente de plástico lleno de simulante de regolito (p. ej., sal, harina de trigo, maní, polvo para 

hornear, QUIKRETE®, brillantina). 

– Ficha de datos de seguridad de la sal: 

♦ www.intrepidpotash.com/wp-content/uploads/2017/02/Carlsbad-Salt-SDS-3-13-2017-.pdf

– Ficha de Datos de Seguridad de la harina de trigo: 

♦ http://s3.amazonaws.com/media.agricharts.com/sites/1846/Flour/SDS%20All%20Purpose%20Wheat%20Flour%20

CO-EHS-1512-03.pdf

– Ficha de datos de seguridad del polvo para hornear: 

♦ http://lkstevens-wa.safeschoolssds.com/document/repo/9d575b2d-3d18-449d-8d06-d74d75f411dc

– Ficha de datos de seguridad de QUIKRETE®: 

♦ www.quikrete.com/pdfs/msds-e drypackagedportlandcement.pdf

• Imprima un folleto de estudiantes para cada equipo. 

• Revise el artículo científico "The Lunar Regolith" de la científica planetaria Sarah Noble: https://ntrs.nasa.gov/api/

citations/20090026015/downloads/20090026015.pdf Nota: el documento anterior tiene un nivel de lectura superior; si lo 

utiliza, ayude a los estudiantes a desplazarse por este texto. 

NOTA: Se sugiere que, antes de esta lección, el educador pueda impartir una lección sobre electricidad estática y pedir a los 

grupos que construyan un electroscopio (es decir, un dispositivo que detecta si hay una carga eléctrica y cuál es su magnitud). 

Materiales 

• Un folleto para estudiantes por equipo 

• Papel de borrador y utensilios para escribir 

• Cinta adhesiva para la demostración electrostática. 

• Computadoras/dispositivos con acceso a Internet o folleto informativo para investigar 

• Simulador del polvo lunar (p. ej., sal, harina de trigo, maní, levadura en polvo, QUIKRETE®, brillantina) 

• Creador de carga electrostática: Los siguientes materiales tienden a ceder electrones cuando entran en contacto con otros 

materiales. Eso significa que tendrán un aumento de cargas positivas (+). (p. ej., aire, piel humana seca, cuero, pieles, 

placas de poliestireno, lana sobre PVC, peine, varilla de vidrio, cabello humano, nailon, globos de látex) 

• Los siguientes materiales tienden a atraer electrones cuando entran en contacto con otros materiales. (p. ej., madera, ámbar, 

caucho duro (peine), níquel, cobre, latón, astillas, poliéster, espuma de poliestireno, envoltura de sarán, cinta adhesiva) 

• Balance analítico: Por lo general, son adecuados para masas de 0,1 mg a 200 g. Son más precisas que las balanzas de 

precisión pero no pueden soportar tanta carga. 

Materiales para el electroscopio opcional 

Nota: artículos para diseñar un electroscopio (es decir, una pequeña botella de plástico con cuello estrecho, tijeras, alicates con 

cortador de alambre, alambre de cobre, papel de aluminio, esponja, bandeja de espuma, trozo de fieltro, opcionalmente una 

perforadora) 

 Seguridad 

• Asegúrese de que los estudiantes practiquen técnicas seguras de corte y manejo de tijeras al construir sus herramientas. 

• Asegúrese de que los estudiantes apoyen con cuidado la pieza que se está cortando y que tengan cuidado con la 

colocación de la mano de apoyo. 

• Los estudiantes deben evitar moverse por el salón con tijeras. 

• Asegúrese de que los estudiantes tengan precaución y usen gafas de protección al construir y probar el diseño de la 

herramienta. 

• Asegúrese de que los estudiantes se laven las manos después de manipular el regolito simulado 

• Asegúrese de que los estudiantes minimicen la agitación del polvo de la harina/levadura. Mantenga el polvo al mínimo. 

• Asegúrese de que los estudiantes revisen la ficha de datos de seguridad del regolito simulado. 

• Si tiene algún estudiante con alergia al látex, haga que los alérgicos usen guantes de plástico que no sean de látex e infle 

los globos con un inflador de globos (o forme equipos pequeños y dele la parte de la actividad sobre el manejo del globo a 

los estudiantes no alérgicos).
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Presente el desafío 

• Proporcione contexto para esta actividad utilizando la sección de Introducción y antecedentes de esta guía.

• ¿Cómo sabemos tanto sobre la Luna? Específicamente, ¿sobre el polvo lunar (regolito)? Dé tiempo a los estudiantes para

que compartan sus ideas.

• Comparta los siguientes vídeos:

– “Lunar and Meteorite Sample Disk Program”: https://youtu.be/xYMuQPWvufg (comparta los primeros 2:45 min)

– “The Best Gift of All – A Box of Moon Soil”: https://Moon.nasa.gov/resources/393/the-best-gift-of-all-a-box-of-Moon-soil/

(1:23)

– “Lunar/Crater Surface – Dust Mitigation System”: NASA 360 https://youtu.be/xXFmsZTH4C8 (1:20)

• Explique el desafío a los estudiantes:

– Cada equipo utilizará los materiales disponibles para construir una herramienta de mitigación de polvo que funcione.

– La herramienta debe estar diseñada para mitigar la mayor cantidad posible de simulante de polvo lunar.

– Puede resultar útil proporcionar la Rúbrica para el proceso de diseño de ingeniería (Apéndice A) a los equipos antes de

construirla.

– Una vez que los equipos hayan probado y perfeccionado su herramienta de mitigación de polvo, desarrollarán un

manual de usuario o una guía de instrucciones para la herramienta. Se pueden utilizar varias plataformas, como un

folleto, un póster o una presentación digital, para su manual.

• Consulte las Referencias y recursos al final de las Notas para el educador a fin de obtener más información sobre las

herramientas de mitigación del polvo lunar si los estudiantes necesitan más ideas sobre las herramientas que inventarán.

Criterios Restricciones

El uso de la herramienta no debe requerir más de una 

persona. 

Los estudiantes solo deben utilizar materiales proporcionados 

por el educador.

Los equipos deben crear una presentación o un manual de 

usuario sobre el uso de su nueva herramienta.

Los equipos solo tendrán 5 segundos para quitarse el simulante 

de su casco.

Documente la masa del simulante de regolito antes y 

después del uso de la herramienta.

Facilitar el desafío 

 PEDIR 

El programa Artemis de la NASA desarrollará amplios recursos en la Luna a partir de 2024 y requerirá tecnologías avanzadas para 

permitir una presencia lunar sostenida. La mitigación de la adhesión del polvo lunar será fundamental para estos esfuerzos y para 

el éxito de Artemis. 

• Pida a los alumnos que lean “Dust: An Out-of-This World Problem” (Polvo: un problema de otro mundo) y respondan a las

preguntas de comprensión:

– www.nasa.gov/feature/glenn/2021/dust-an-out-of-this-world-problem

Realice las siguientes demostraciones. 

• Demostración de formación de regolito:

– www.nasa.gov/pdf/180567main_ETM.Regolith.Formation.pdf (Para crear un sustituto de alimentos, use tierra o arcilla

roja como la que se encuentra en los campos de béisbol) NOTA: Cuando se utilicen alimentos en el salón, tenga en

cuenta las inseguridades o alergias alimentarias. Queremos crear un entorno de aprendizaje más equitativo e inclusivo

para todos los estudiantes, independientemente de su origen socioeconómico o su acceso a los alimentos.

• Demostraciones electrostáticas pág. 9-10 (etiquetado como pág. 5-6): Electricidad estática de la cinta adhesiva: (Opcional)

– www.nasa.gov/stem-content/imagineticspace-sticky-tape-static-electricity-activity/

Haga que los estudiantes investiguen el polvo lunar y las propiedades electromagnéticas. Haga que los estudiantes hablen en 

equipos sobre las preguntas de comprensión: 

• ¿Cómo se formó el polvo lunar (regolito)?

• ¿Por qué el polvo lunar (regolito) es un problema tan grande?

• ¿Cuáles son algunas posibles soluciones a este problema?
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Compartir con los estudiantes

Imagen del disco lunar y de meteoritos. 

El programa de discos de muestras lunares 

y de meteoritos está destinado a salones 

K-12 o a museos y bibliotecas calificados. 

Obtenga más información: https://ares.jsc.

nasa.gov/interaction/lmdp/

Imagen de la Luna interactiva y los lugares explorados 

La Luna de la Tierra es el único lugar 

más allá de la Tierra donde los humanos 

han puesto un pie. Sin embargo, todavía 

tenemos muchas preguntas sin respuesta 

al respecto, y esta es una de las razones 

por las que la NASA está regresando con 

el Programa Artemis. Explore más usando 

este sitio interactivo. 

Obtenga más información: 

https://solarsystem.nasa.gov/moons/earthsmoon/in-depth/

 IMAGINAR 

Pregunte a los estudiantes: 

• ¿Cuál creéis que podría ser una solución al problema del polvo? 

• ¿Puede vuestro equipo desarrollar una estrategia para mitigar 

este problema para futuros trabajos en la Luna? 

• ¿Qué elementos necesitaríais para construir esta herramienta? 

PLAN 

Haga que cada miembro del equipo dibuje un diseño para una 

herramienta de mitigación de polvo. 

• Comparta las siguientes pautas para cada boceto: 

– Etiquetar cada parte principal de la herramienta. 

– Indicar el propósito de la herramienta. 

– Enumerar los materiales con los que estará hecha la 

herramienta. 

• Explique que el diseño final debe incorporar al menos una idea de 

diseño de cada miembro del equipo. 

 CREAR 

• Asegúrese de consultar con los estudiantes durante la actividad. 

• Dé a los equipos al menos 30 minutos para construir sus nuevas 

herramientas utilizando los materiales proporcionados y los 

bocetos que han creado. 

• La nueva herramienta de cada equipo debe ser un dispositivo de 

mitigación del polvo que lo pueda utilizar un astronauta en solitario. 

• Asegúrese de que los equipos creen una herramienta que pueda 

probarse varias veces. 

 PRUEBA 

• Ahora que los equipos han creado su propia herramienta de 

mitigación de polvo, déles algo de tiempo para explorar el banco 

de pruebas lunar y experimentar con sus nuevas herramientas. 

• Asegúrese de que los equipos registren la masa 1 del casco 

(globo de látex o placa de espuma de poliestireno solo). 

• Después de agregar el simulante de regolito usando fuerza 

electrostática (frotando su “casco” en el simulante de regolito para 

generar la fuerza electrostática y hacer que el regolito se pegue), 

calcule la nueva masa, masa 2 (placa de espuma de poliestireno 

más simulante de regolito adicional). 

• Haga que los equipos utilicen sus herramientas y procedimientos 

de mitigación de polvo para eliminar la mayor cantidad de 

simulante de regolito en 5 segundos o menos. 

 MEJORAR 

Esta fase del proceso de diseño de ingeniería es generalmente intuitiva 

para los estudiantes. Sin embargo, algunos estudiantes pueden 

necesitar un poco de ayuda para solucionar los problemas de sus 

diseños si se producen fallos. Asegúrese de visitar y pasar tiempo con 

cada equipo y hacer preguntas de sondeo: 

• ¿El diseño funciona como se esperaba? ¿Qué podéis hacer para 

mejorar vuestro diseño? 

• ¿Cuáles son los puntos débiles del diseño y qué puede hacerse 

para reforzar la herramienta?
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 COMPARTIR 

• Haga que los estudiantes debatan las siguientes preguntas con su equipo: 

– ¿Cuáles fueron algunas de las dificultades que enfrentó vuestro equipo durante el proceso inicial de diseño y 

construcción, y cómo las superasteis? 

– ¿Os sorprendió el rendimiento de vuestra herramienta? Explicar. 

– ¿Cómo pudisteis mejorar vuestra herramienta durante la fase de rediseño? ¿Qué cambios de diseño realizasteis y cómo 

mejorasteis el rendimiento de vuestra herramienta? 

– ¿Qué fue lo que os impresionó del modelo de otro equipo? 

• Para compartir su herramienta de mitigación de polvo con otros, los equipos deben desarrollar un manual de instrucciones 

para la herramienta utilizando una variedad de plataformas, como carteles, folletos, presentaciones digitales y cuadernos. 

– Opcional: Haga que los grupos de estudiantes compartan la herramienta que han inventado con otras clases o niveles 

de grado. 

– Opcional: Comparta los resultados de los estudiantes en las redes sociales usando #NextGenSTEM. Asegúrese de 

incluir el módulo y el nombre de la actividad. 

Extensiones 

• Haga que los estudiantes interactúen con el sitio web Classifying Moon Rocks: https://ares.jsc.nasa.gov/engagement/

interactives/classifying%20moon%20rocks/story.html

• Siga la competencia Lunabotics de los Centros Espaciales Kennedy: www.nasa.gov/offices/education/centers/kennedy/

technology/nasarmc.html

Referencias y recursos 

• El nuevo “Moon Duster” ayudará a limpiar los activos de la NASA en el espacio | Dirección de Misión Científica: https://

science.nasa.gov/technology/technology-highlights/new-moon-duster-will-help-clean-nasa-assets-in-space#:~:text=A%20

team%20at%20NASA%2FJet,and%20spacesuits%20on%20the%20Moo

• Laboratorio de electrostática y física de superficies: www.nasa.gov/content/electrostatics-and-surface-physics-laboratory
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Compartir con los estudiantes

Extraño suelo anaranjado en la Luna; Créditos: Tripulación del 

Apolo 17, NASA 

¿Cómo apareció el suelo naranja en la Luna? 

Más información: https://apod.nasa.gov/apod/

ap010523.html

Sarah Noble - Geóloga planetaria 

Exploración del Sistema Solar de la NASA. Créditos: NASA 

"Cuando miro a la Luna, me parece 

diferente, no solo algo que está suspendido 

en el cielo, sino un lugar real hecho de 

rocas y tierra reales". 

Obtenga más información: 

https://solarsystem.nasa.gov/people/1740/

sarah-noble/

Actividad uno: Plumero lunar electrostático 

FOLLETO PARA ESTUDIANTES 

Vuestro desafío 

En este desafío, vuestro equipo investigará, diseñará, construirá y 

probará un dispositivo de mitigación de polvo lunar. 

Criterios Restricciones

El uso de la herramienta no debe requerir 

más de una persona.

Los equipos solo deben utilizar materiales 

proporcionados por el educador. 

Los equipos deben crear una 

presentación o un manual de usuario 

sobre el uso de su nueva herramienta.

Los equipos solo tendrán 5 segundos 

para quitarse el simulante de su casco.

Documente la masa del simulante de 

regolito antes y después del uso de la 

herramienta.

 PEDIR 

Como equipo, leed “Polvo: Un problema fuera de este mundo” y 

responded las preguntas de comprensión. www.nasa.gov/feature/

glenn/2021/dust-an-out-of-this-world-problem

• ¿Cómo se formó el polvo lunar (regolito)? 

• ¿Por qué el polvo lunar (regolito) es un problema tan grande? 

• ¿Cuáles son algunas posibles soluciones a este problema? 

• Vea la demostración de formación de regolito y la demostración 

electrostática del educador 

 IMAGINAR 

• ¿Cuál creéis que podría ser una solución al problema del polvo? 

• ¿Puede vuestro equipo desarrollar una estrategia para mitigar este 

problema para futuros trabajos en la Luna? 

• ¿Qué elementos necesitaríais para construir esta herramienta? 

 PLAN 

Haga que cada miembro del equipo dibuje un diseño para una 

herramienta de mitigación de polvo. 

• Comparta las siguientes pautas para cada boceto: 

– Etiquetar cada parte principal de la herramienta. 

– Indicar el propósito de la herramienta. 

– Enumerar los materiales con los que estará hecha la 

herramienta. 

• El diseño final debe incorporar al menos una idea de diseño de 

cada miembro del equipo. 

 CREAR 

• Vuestro equipo tendrá al menos 30 minutos para construir vuestras 

nuevas herramientas utilizando los materiales proporcionados y los 

bocetos que hayáis creado. 

• La nueva herramienta de vuestro equipo debería ser un dispositivo 

de mitigación de polvo que pueda utilizar un astronauta en solitario. 

• Aseguraos de crear una herramienta que pueda probarse varias veces 
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 PRUEBA 

• Ahora que vuestro equipo ha creado una herramienta de mitigación de polvo, explorad el banco de pruebas lunar y 

experimentad con vuestra nueva herramienta. 

• Aseguraos de registrar la masa 1 del casco (solo globo de látex o placa de poliestireno) 

• Después de agregar el simulante de regolito usando fuerza electrostática, hallad la nueva masa, masa 2 (globo más 

regolito adicional) 

• Utilizad vuestra herramienta y los procedimientos de mitigación de polvo para eliminar la mayor cantidad posible de 

simulante de regolito en 5 segundos o menos. 

 MEJORAR 

Esta fase del proceso de diseño de ingeniería es generalmente intuitiva. Informad a vuestro maestro si necesitáis ayuda 

adicional para solucionar problemas de vuestro diseño si ocurren fallos. Haceos estas preguntas: 

• ¿El diseño funciona como se esperaba? 

• ¿Qué podéis hacer para mejorar vuestro diseño? 

• ¿Cuáles son los puntos débiles del diseño y qué puede hacerse para reforzar la herramienta? 

 COMPARTIR 

Vuestro equipo debe debatir las siguientes preguntas: 

• ¿Cuáles fueron algunas de las dificultades que enfrentó vuestro equipo durante el proceso inicial de diseño y 

construcción, y cómo las superasteis? 

• ¿Os sorprendió el rendimiento de vuestra herramienta? Explicar. 

• ¿Cómo pudisteis mejorar vuestra herramienta durante la fase de rediseño? ¿Qué cambios de diseño realizasteis y cómo 

mejorasteis el rendimiento de vuestra herramienta? 

• ¿Qué fue lo que os impresionó del modelo de otro equipo? 

• Opcional: Las preguntas anteriores se pueden utilizar como una autorreflexión escrita para los estudiantes. 

Compartid vuestra herramienta de mitigación de polvo con otras personas. Debéis desarrollar un manual de instrucciones 

para la herramienta utilizando una variedad de plataformas de vuestra elección, como carteles, folletos, presentaciones 

digitales y cuadernos.
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Actividad dos: Perforación en la Luna

NOTAS PARA EDUCADORES

Objetivos de aprendizaje: 

Los estudiantes: 

• Compararán y contrastarán las propiedades del hielo con 

las del regolito helado simulado en el polo sur de la Luna. 

• Diseñar y construir un robot perforador que pueda 

perforar regolito de hielo simulado 

Descripción general del desafío 

Los estudiantes explorarán las propiedades del agua, 

comparando el hielo con el regolito helado que se encuentra en 

la Luna. Luego, los estudiantes diseñarán un robot perforador 

que podrá perforar regolito helado simulado para obtener in situ 

los recursos necesarios para la sostenibilidad en la Luna. 

Ritmo sugerido 

90 minutos 

Estándares nacionales STEM 

Ciencias e Ingeniería (NGSS)

Ideas básicas disciplinarias

• MS-ETS1-2 Diseño de ingeniería

Evaluar las soluciones de diseño que compiten entre sí mediante 

un proceso sistemático para determinar en qué medida cumplen los 

criterios y las restricciones del problema.

• PS1.A: Estructura y propiedades de la materia.

Existen diferentes tipos de materia y muchas de ellas pueden ser 

sólidas o líquidas, dependiendo de la temperatura.

Conceptos transversales

• Causa y efecto: Las relaciones de causa y efecto se pueden 

utilizar para prever fenómenos en sistemas naturales o diseñados.

• Influencia de la ciencia, la ingeniería y la tecnología en la 

sociedad y el mundo natural: Los usos de las tecnologías y 

cualquier limitación a su uso están impulsados por necesidades, 

deseos y valores individuales o sociales; por los resultados 

de la investigación científica; y por las diferencias en factores 

tales como el clima, los recursos naturales y las condiciones 

económicas.

Prácticas de ciencia e ingeniería

• Elaborar explicaciones y diseñar soluciones Aplicar ideas o principios 

científicos para diseñar un objeto, herramienta, proceso o sistema.

• Plantear preguntas y definir problemas: Una práctica de la ciencia consiste 

en plantear y perfeccionar preguntas que conduzcan a descripciones y 

explicaciones acerca de cómo funciona el mundo natural y diseñado, y 

que puedan comprobarse empíricamente.

• Participar en argumentos a partir de pruebas: La argumentación es el 

proceso mediante el cual se llega a explicaciones y soluciones.

• Obtención, evaluación y comunicación de información: Los científicos e 

ingenieros deben poder comunicar de forma clara y persuasiva las ideas 

y métodos que generan. Analizar y comunicar ideas individualmente y en 

grupo es una actividad profesional fundamental.

Tecnología (ISTE)

Estándares para estudiantes 

• Diseñador innovador: Los estudiantes utilizan una variedad 

de tecnologías dentro del proceso de diseño para identificar y 

resolver problemas mediante la creación de soluciones nuevas, 

útiles o imaginativas.

Estándares para estudiantes (continuación)

• Colaborador global: Los estudiantes utilizan herramientas digitales para 

ampliar sus perspectivas y enriquecer su aprendizaje colaborando con 

otros y trabajando eficazmente en equipos a nivel local y global.

Preparación del desafío 

• Lea la sección de Introducción y Antecedentes de esta guía y las Notas para el educador de esta actividad. 

• Imprima un folleto de estudiantes para cada equipo. 

Materiales 

• Cepillo de dientes a batería (1 por equipo) 

Nota para el educador: Puede buscar este artículo en las tiendas de descuento de su zona. 

• Palo flotador de espuma o vaso de plástico 

• Gomas elásticas 

• Cinta eléctrica 

• Arandelas de metal o monedas de un centavo 

• Cuchara de plástico 

• Palitos para manualidades 

• Palillos para picar 

• Alfiler 

• Clips de papel 
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Instrucciones para montar el robot perforador. 

1. Reúna todos los suministros necesarios. 

2. Retire el extremo inferior del cepillo de dientes eléctrico. Retire el compartimiento de la batería. El motor estará debajo 

del compartimiento de la batería. No utilice un objeto afilado para soltar el motor. Utilice protección para los ojos en 

este paso. 

Motor que se va a retirar 

3. Habrá 2 compartimentos separados que deberán pegarse con cinta aislante para obtener un motor completo. 

Motor 

Compartimiento de la batería 

Nota: Cada motor de cepillo de dientes tiene un aspecto diferente, por lo que es posible que el motor extraído no se parezca al de 

arriba. 

Motor 

Cinta eléctrica 

Compartimiento de la batería 

4. Una vez que el motor y el compartimiento de la batería estén unidos con cinta aislante, inserte las dos partes en su palo 

flotador de espuma. Nota: Es más fácil hacer un pequeño orificio en la parte frontal de los palos flotadores para permitir el 

acceso al interruptor de encendido/apagado del motor. Todas las conexiones expuestas deben estar selladas. La energía 

debe estar apagada y completamente cubierta con cinta aislante para cubrir todos los cables expuestos, las piezas 

conductoras (metálicas) y las conexiones expuestas. Todos los estudiantes deben pedirle al educador que revise su 

“construcción” antes de usarla para asegurarse de que todas las partes conductoras expuestas estén bien selladas. 
Volver a la Tabla de contenidos | Oficina de Compromiso STEM de la NASA STEM de próxima generación 18

5. Pruebe para asegurarse de que el robot perforador pueda moverse fácilmente antes de agregar el taladro o 

cualquier decoración. 

6. Agregue su taladro y pruebe con el hielo de agua provisto. Los estudiantes decidirán cuál será su taladro (p. ej., 

cuchara de plástico, palito de manualidades, etc.). 

Perforar 

A continuación se muestran algunos ejemplos de problemas que los estudiantes pueden tener y algunas sugerencias: 

• El robot perforador se mueve demasiado rápido alrededor del regolito helado. 

– El estudiante debe considerar agregar algo de peso (se pueden usar arandelas o monedas de un centavo). Los 

estudiantes deben determinar dónde se debe agregar el peso para que el robot perforador sea más estable. 

• El motor no gira libremente. 

– El estudiante puede agrandar el orificio del palo de espuma a fin de permitir más vibración para el movimiento. 
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Materiales para simular regolito helado 

• Recipiente (bandeja para cubitos de hielo, vaso de plástico, etc.) 

• Arena 

• Agua 

Preparación del regolito helado 

Llenará la mitad del recipiente con agua y la otra mitad con arena y colocará el recipiente en el congelador durante la noche. Si 

usa una bandeja para cubitos de hielo, es más fácil usar una cucharita o cuchara para llenar la bandeja hasta la mitad con arena, 

luego llenarla hasta arriba con agua y colocarla en el congelador (preferiblemente durante la noche). El regolito helado simulado 

sacado del congelador debe utilizarse inmediatamente. 

 Seguridad 

Asegúrese de que: 

• Los estudiantes usan protección para los ojos cuando construyan y perforen el regolito helado simulado. 

• Los estudiantes practican técnicas de corte seguras al construir y probar su taladro. Apoyan con cuidado la pieza que se 

está cortando. Tienen cuidado con la colocación de la mano que no lleva tijeras. 

• Los estudiantes eviten moverse por el salón con tijeras u otros objetos punzantes. 

• Los estudiantes cubran con cinta aislante los extremos terminales de las baterías cuando no estén almacenadas en su 

embalaje original. 

• Los estudiantes cubran con cinta aislante todos los cables pelados y cualquier conexión eléctrica expuesta. Los estudiantes 

deberán revisar su construcción con el educador antes de encenderla. 

Presente el desafío 

• Proporcione contexto para esta actividad utilizando la sección de Introducción y antecedentes de esta guía. Discuta la 

importancia de perforar en la Luna. 

• Comparta el vídeo “The Polar Resources Ice Mining Experiment-1 (PRIME-1)”. https://youtu.be/8WWUCusBHKY

• Agrupe a los estudiantes en equipos de tres a cinco miembros. Considere asignar roles y tareas a estudiantes individuales 

dentro del equipo. Consulte la sección Trabajo en equipo al principio de la guía para obtener sugerencias. 

• Distribuya el folleto del estudiante y el papel de borrador a cada equipo. 

• Explique el desafío a los estudiantes. 

– Cada equipo diseñará un taladro que podrá perforar el regolito helado simulado que le entregó su educador. 

– La perforadora debe poder obtener una muestra suficiente que pueda transportarse. 

– Los equipos solo pueden utilizar los materiales que tienen a su disposición. 

Criterios Restricciones

Los estudiantes no pueden usar sus manos para mover el robot 

perforador.

Los estudiantes sólo deben utilizar los materiales proporcionados por el 

educador. 

Los estudiantes no pueden aplicar objetos distintos a los 

proporcionados para agregar peso a su robot perforador. 

Los estudiantes no deben aplicar ningún peso adicional al taladro.

Facilitar el desafío 

 PEDIR 

• Comparta esta pregunta con los estudiantes: ¿Cuál es la diferencia entre hielo y regolito helado? 

• Haga que los estudiantes piensen durante unos minutos sobre todas las propiedades que conocen sobre el agua y todas 

las propiedades que conocen sobre el hielo. 

Entregue a los equipos de 4 a 6 cubitos de hielo y de 4 a 6 cubitos de hielo de regolito helado (mezcla de agua y arena). 

Dígales a los estudiantes que van a comparar cómo se derriten los cubitos de hielo y el regolito helado en diferentes 

condiciones. Nota: Esto también se puede hacer como una demostración en el salón, haciendo que los equipos 

simplemente cumplan una de las condiciones siguientes. Quizás también desee que los estudiantes cronometren cuánto 

tiempo tardan los cubitos de hielo en derretirse. 
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Compartir con los estudiantes

Primer mapa detallado del agua en la Luna. 

¿Sabías que los científicos pensaban 

que había agua en la Luna en 1645? 

Descubra la historia de cómo los científicos 

descubrieron agua en la Luna en una línea 

de tiempo interactiva. 

Obtenga más información: https://moon.

nasa.gov/inside-and-out/water-on-the-moon/

El VIPER, rover de exploración polar de 

investigación de volátiles, viajará sobre 

cuatro ruedas huecas con nervaduras para 

traccionar sobre el polvo lunar abrasivo. 

Entonces, ¿cómo probaron los científicos el 

VIPER? El equipo utilizó una cámara de polvo 

en el Centro Espacial Johnson de la NASA 

en Houston y el Laboratorio de Observación 

Lunar Simulada (SLOPE) en el Centro de 

Investigación Glenn de la NASA. 

Obtenga más información: 

https://ares.jsc.nasa.gov/projects/simulants/

dust-testing-facilities/johnson-space-center.

html (Pruebas de polvo en Johnson) 

www.nasa.gov/specials/slope360/# (Recorrido 

por el laboratorio de pendientes) 

• Pida a los estudiantes que pronostiquen qué sucederá con el 

hielo y el regolito helado en las siguientes condiciones: (Los 

cubitos de regolito helado se derretirán más rápido que los 

cubitos de hielo normales en cada una de las condiciones 

siguientes, pero especialmente en agua caliente). 

– Ambos colocados en un plato con agua a temperatura 

ambiente. 

– Ambos colocados en un plato con agua caliente. 

– Ambos colocados bajo agua corriente a temperatura 

ambiente. 

– Ambos colocados bajo un chorro de agua caliente. 

• Haga a los estudiantes las siguientes preguntas: 

– ¿Qué cubitos de hielo se derritieron más rápido? ¿Regolito 

helado o hielo? 

– ¿Fueron similares vuestras previsiones y resultados? 

¿Diferentes? 

 IMAGINAR 

• Comparta el vídeo “NASA’s Break the Ice Challenge”

https://youtu.be/wXS0uCLisu8

• Permita que los estudiantes vean todos los materiales antes de 

construir su robot perforador. 

• Haga que los estudiantes creen sus propios bocetos individuales 

del ejercicio y, a continuación, de forma conjunta en grupo 

incorporará los puntos fuertes de cada diseño en una idea final. 

 PLAN 

• Ahora, cada equipo creará un boceto del diseño de su robot 

de perforación, completo con etiquetas y descripciones de los 

materiales utilizados. Haga que los estudiantes tengan en cuenta 

las siguientes preguntas: 

– ¿Cómo os vais a asegurar de que el dispositivo de 

perforación no se rompa? 

– ¿Qué mecanismo vais a utilizar para aseguraros de que el 

taladro rompa el hielo de agua? 

• Después de revisar el dibujo de cada grupo, permita que los 

estudiantes obtengan el material necesario para construir su 

robot perforador. 

 CREAR 

• Asegúrese de consultar con los estudiantes durante la actividad. 

• Haga que los equipos construyan su robot perforador 

• Su robot perforador debe utilizar solo un dispositivo para perforar 

(por ejemplo, palillos, palitos para manualidades, clips, etc.) 

 PRUEBA 

• Ahora que los estudiantes han creado su propio robot perforador, 

permítales probarlo en el regolito helado simulado. 

• Asegúrese de que los equipos no agreguen ningún peso 

adicional a su robot de perforación y no usen sus manos. 
Volver a la Tabla de contenidos | Oficina de Compromiso STEM de la NASA STEM de próxima generación 21

 MEJORAR 

• Ahora que los equipos han construido y probado su robot de perforación, es posible que necesiten ayuda para solucionar 

problemas de sus diseños si se producen fallos. Asegúrese de visitar y pasar algún tiempo con cada equipo y hacer las 

siguientes preguntas de sondeo: 

– ¿El diseño funciona como se esperaba? ¿Qué se puede mejorar para cambiarlo? 

– ¿Cuáles son los puntos débiles el diseño y qué se puede hacer para superarlos? 

– ¿Creéis que es necesario agregar peso adicional al robot perforador? Si es así, ¿dónde lo agregaríais? 

 COMPARTIR 

• Involucre a los estudiantes con las siguientes preguntas de debate: 

– ¿Cuáles son algunas de las dificultades que enfrentó vuestro equipo durante el proceso inicial de diseño y 

construcción, y cómo las superasteis? 

– ¿Os sorprendió lo difícil que fue perforar un regolito helado simulado? 

– ¿Qué fue lo que os impresionó del modelo de otro equipo? 

– ¿Cómo pudisteis mejorar tu diseño durante la fase de mejora? ¿Qué cambios de diseño realizasteis y cómo mejoraron 

el rendimiento de vuestra herramienta? 

• Opcional: Las preguntas anteriores se pueden utilizar como una autorreflexión escrita para los estudiantes. 

• Opcional: Haga que los grupos de estudiantes compartan el robot de perforación que han inventado con otras clases o 

niveles de grado. 

• Opcional: Comparta los resultados de los estudiantes en las redes sociales usando #NextGenSTEM. Asegúrese de incluir 

el módulo y el nombre de la actividad. 

Extensiones 

• Haga que los estudiantes diseñen y creen un taladro usando máquinas simples o un kit de robótica. 

• Explore el Reto de romper el hielo: https://breaktheicechallenge.com/

• “Explore el Experimento 1 de minería de hielo de recursos polares (PRIME-1)”: www.nasa.gov/directorates/spacetech/

game_changing_development/projects/PRIME-1

Referencia 

• Experimento de derretimiento de hielo: www.jpl.nasa.gov/edu/teach/activity/melting-ice-experiment/
Volver a la Tabla de contenidos | Oficina de Compromiso STEM de la NASA STEM de próxima generación 22

Compartir con los estudiantes

¿En qué pensáis cuando oís hablar de 

PRIME-1? El Experimento 1 de minería de 

hielo de Recursos Polares (PRIME-1) será la 

primera demostración de recursos in situ en la 

Luna. La NASA tomará muestras y analizará 

robóticamente el hielo debajo de la superficie. 

Una representación artística del Experimento 1 de minería de 

hielo de recursos polares (PRIME-1) de la NASA. 

Obtenga más información: www.nasa.gov/

directorates/spacetech/game_changing_

development/projects/PRIME-1

Jaqueline Quinn. Créditos: NASA 

Jacqueline Quinn 

es la directora 

de proyecto del 

Experimento 1 de 

minería de hielo de 

recursos polares 

(PRIME-1), que 

está compuesto por 

el espectrómetro 

de masas de 

observación de 

operaciones lunares (MSolo) y el taladro 

de hielo y regolito para explorar nuevos 

terrenos. MSolo evaluará los gases en el 

medioambiente después de que el rover de 

exploración polar de investigación de volátiles 

(VIPER) aterrice en la Luna. El TRIDENT 

excavará hasta 3 pies debajo de la superficie 

lunar. 

Más información: 

https://youtu.be/7zkzIWeXk_M

Actividad dos: Perforación en la Luna 

FOLLETO PARA ESTUDIANTES 

Vuestro desafío 

En este desafío, trabajaréis en equipos para construir un robot perforador 

que pueda perforar regolito helado. 

Criterios Restricciones

Los estudiantes no pueden usar sus 

manos para mover el robot perforador.

Los estudiantes sólo deben utilizar 

los materiales proporcionados por el 

educador. 

Los estudiantes no pueden aplicar objetos 

distintos a los proporcionados para 

agregar peso a su robot perforador.

Los estudiantes no deben aplicar ningún 

peso adicional al taladro.

PEDIR 

• Realizaréis un experimento para ver la diferencia entre el hielo y el 

regolito helado que se encuentra en la Luna. 

• Predecid qué pasará con el hielo y el regolito helado en las 

siguientes condiciones: 

– Ambos colocados en un plato con agua a temperatura ambiente. 

– Ambos colocados en un plato con agua caliente. 

– Ambos colocados bajo agua corriente a temperatura ambiente. 

– Ambos colocados bajo un chorro de agua caliente. 

• Realizad el experimento y observad las diferencias entre cómo se 

derriten el hielo y el regolito helado. 

• Responde las siguientes preguntas: 

– ¿Qué cubitos de hielo se derritieron más rápido? ¿Regolito 

helado o hielo? 

– ¿Fueron similares vuestras previsiones y resultados? ¿Diferentes? 

 IMAGINAR 

• En equipo, dedicad algún tiempo a debatir cómo queréis construir 

vuestro robot de perforación 

• Haga que cada miembro esboce su propia idea. Luego, el grupo 

puede incorporar los puntos fuertes de cada diseño. 

• Aseguraos de ver todos los materiales antes de dibujar vuestro 

robot perforador. 

 PLAN 

• Ahora crearéis un boceto del diseño de vuestro robot perforador, 

completo con etiquetas y descripciones de los materiales que se 

utilizarán. Tened en cuenta las siguientes preguntas: 

– ¿Cómo os vais a asegurar de que el dispositivo de perforación 

no se rompa? 

– ¿Qué mecanismo utilizaréis para aseguraros de que el taladro 

rompa el regolito helado? 

• Después de que vuestro educador apruebe su boceto, obtened los 

materiales necesarios para construir vuestro robot perforador. 
Volver a la Tabla de contenidos | Oficina de Compromiso STEM de la NASA STEM de próxima generación 23

 CREAR 

• Construid vuestro robot perforador y aseguraros de que todos los miembros de vuestro equipo puedan ayudar 

• Aseguraos de que el robot perforador contenga solo un dispositivo para perforar (por ejemplo, palillos, palitos para 

manualidades, clips, etc.) 

 PRUEBA 

Ahora es el momento de probar vuestro robot perforador. 

• Veréis si vuestro robot perforador puede perforar el regolito helado y obtener una pequeña muestra. 

• Aseguraos de no agregar ningún peso adicional a vuestro robot perforador usando vuestras manos. 

 MEJORAR 

Ahora que habéis creado y probado vuestro robot perforador, es posible que necesitéis mejorarlo en función de vuestros 

resultados. Aseguraos de pensar en las siguientes preguntas mientras trabajáis para mejorar vuestro diseño: 

• ¿El diseño funciona como se esperaba? ¿Qué se puede mejorar para cambiarlo? 

• ¿Cuáles son los puntos débiles del diseño y qué se puede hacer para superarlos? 

• ¿Creéis que es necesario agregar peso adicional al robot perforador? Si es así, ¿dónde lo agregaríais? 

 COMPARTIR 

Presentad vuestro robot perforador a la clase; Analizad los desafíos que enfrentó vuestro equipo y cómo superó esos cambios. 

Pensad en las siguientes preguntas: 

• ¿Cuáles son algunas de las dificultades que enfrentó vuestro equipo durante el proceso inicial de diseño y construcción, y 

cómo las superasteis? 

• ¿Os sorprendió lo difícil que fue perforar un regolito helado simulado? 

• ¿Qué fue lo que os impresionó del modelo de otro equipo? 

• ¿Cómo pudisteis mejorar tu diseño durante la fase de mejora? ¿Qué cambios de diseño realizasteis y cómo mejoraron el 

rendimiento de vuestra herramienta? 
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Actividad tres: Imprimir un hábitat lunar

NOTAS PARA EDUCADORES 

Objetivos de aprendizaje: 

Los estudiantes: 

• Comprender la necesidad de la utilización de recursos in 

situ (ISRU) para respaldar la exploración sostenible de la 

superficie lunar 

• Diseñar y construir un modelo de hábitat lunar mediante 

un proceso de fabricación aditiva con hormigón lunar 

simulado. 

Descripción general del desafío 

En este desafío, los estudiantes aprenden la importancia de 

poder utilizar materiales ya disponibles en la superficie lunar 

en la construcción de la infraestructura de la base lunar. 

Luego diseñarán un hábitat lunar y crearán un modelo de su 

diseño mediante un proceso que imita la impresión 3D. 

Ritmo sugerido 

De 120 a 180 minutos en total repartidos en 3 a 4 días. 

Estándares nacionales STEM 

Ciencias e Ingeniería (NGSS)

Ideas básicas disciplinarias

• MS-ETS1-2 Diseño de ingeniería

Evaluar soluciones de diseño competitivas utilizando un proceso 

sistemático para determinar en qué medida cumplen los criterios y 

limitaciones del problema.

• MS-ETS1-4 Diseño de ingeniería

Desarrollar un modelo para generar datos para pruebas y 

modificaciones iterativas de un objeto, herramienta o proceso 

propuesto de manera que se pueda lograr un diseño óptimo.

Prácticas de ciencia e ingeniería

• Elaborar explicaciones y diseñar soluciones Aplicar ideas o principios 

científicos para diseñar un objeto, herramienta, proceso o sistema.

• Participar en argumentos a partir de pruebas: La argumentación es el 

proceso mediante el cual se llegan a explicaciones y soluciones. 

• Desarrollar un modelo para generar datos a fin de probar ideas sobre 

sistemas diseñados, incluidos aquellos que representan entradas y salidas.

Tecnología (ISTE)

Estándares para estudiantes 

• Diseñador innovador: Los estudiantes utilizan una variedad de 

tecnologías dentro de un proceso de diseño para identificar y 

resolver problemas mediante la creación de soluciones nuevas, 

útiles o imaginativas.

Estándares para estudiantes (continuación)

• Colaborador global: Los estudiantes utilizan herramientas digitales para 

ampliar sus perspectivas y enriquecer su aprendizaje colaborando con 

otros y trabajando eficazmente en equipos a nivel local y global.

Preparación del desafío 

• Lea la sección de Introducción y Antecedentes de esta guía y las Notas para el educador de esta actividad. 

• Imprima un folleto de estudiantes para cada equipo. 

• Elija una receta para su cemento lunar simulado. Es probable que cada equipo necesite de 4 a 6 tazas de cemento 

simulado para completar la actividad. Puede hacerlo con antelación o pedirles a los estudiantes que lo ayuden a hacerlo 

como parte de la actividad. Si lo prepara con antelación, manténgalo sellado en bolsas de plástico para evitar que se 

seque prematuramente. A continuación se ofrecen dos recetas de ejemplo, o puede investigar y crear las suyas propias. 

• Cemento a base de compuesto para paneles de yeso 

– 4 tazas de compuesto liviano para paneles de yeso 

– 1 taza de pegamento blanco o pintura látex 

– Mezclar bien hasta que quede suave 

• Cemento a base de harina 

– 3 tazas de harina 

– 2 cucharadas de sal 

– 2 tazas de agua tibia 

– 1 taza de pegamento blanco 

– Mezclar bien hasta que quede suave 

Materiales 

• Un folleto para estudiantes por equipo 

• Papel de borrador y utensilios para escribir 

• Hoja grande de cartón resistente por equipo (aprox. 24 pulgadas x 24 pulgadas) 
Volver a la Tabla de contenidos | Oficina de Compromiso STEM de la NASA STEM de próxima generación 25

• Bolsas grandes desechables para decorar tartas. 

• Cuencos grandes 

• Fregadero 

• Toallas de papel 

• Tijeras 

• Cucharas o espátulas grandes 

• Cemento lunar simulado (consulte la preparación del desafío para obtener recetas) 

• Arena o grava fina 

• Globos pequeños de látex o sin látex 

• Trozos extra de cartón 

 Seguridad 

• Asegúrese de que los estudiantes sean conscientes de cualquier posible alergia que tengan relativa a los suministros 

utilizados en esta actividad. 

• Asegúrese de que los estudiantes usen protección para los ojos cuando manejen pegamento y compuesto para paneles 

de yeso. 

• Asegúrese de que los estudiantes se laven las manos si se las manchan con algún compuesto para paneles de yeso o 

pegamento. 

• Asegúrese de que los estudiantes adopten medidas de seguridad en el salón mientras realizan esta actividad y eviten 

crear riesgos de resbalones debido a derrames. Cualquier área del piso que pueda mojarse debe protegerse del 

tránsito peatonal. 

• Asegúrese de que los estudiantes practiquen técnicas de corte seguras cuando usen tijeras y de que sostengan con 

cuidado la pieza que se está cortando mientras tienen cuidado con la colocación de la mano que no sostiene las tijeras. 

• Asegúrese de que los estudiantes eviten moverse por el salón con tijeras u otros objetos afilados. 

• Si tiene algún estudiante con alergia al látex, lave los globos antes de usarlos. Haga que los estudiantes alérgicos 

usen guantes de plástico sin látex e inflen los globos con un inflador de globos (o forme equipos pequeños y dele a los 

estudiantes no alérgicos parte de la actividad sobre el manejo del globo). 

Presente el desafío 

• Proporcione contexto para esta actividad utilizando la sección Información y antecedentes de esta guía: 

– Analice lo difícil que es lanzar materiales pesados al espacio y cómo es muchísimo más difícil transportarlos a la 

superficie de la Luna. ¿Por qué esto hace que la utilización de recursos in situ (ISRU) sea importante? 

– Analice la fabricación aditiva y cómo ahora podemos utilizar impresoras 3D para fabricar artículos con una variedad de 

materiales. Pregunte a los estudiantes si creen que podría imprimirse en 3D algo tan grande como una casa en la Luna. 

• Comparta el video “Teams Build 3D-Printed Habitats for Moon and Mars”: https://youtu.be/-HT_MhzYkus Dígales a los 

estudiantes que tendrán el desafío de diseñar e imprimir un hábitat lunar a una escala mucho más pequeña. 

• Agrupe a los estudiantes en equipos de tres a cinco miembros. Considere asignar roles y tareas a estudiantes individuales 

dentro del equipo. Consulte la sección Trabajo en equipo al principio de la guía para obtener sugerencias. 

• Distribuya el folleto del estudiante y el papel borrador a cada equipo. 

• Explique el desafío a los estudiantes: 

– Cada equipo diseñará un hábitat capaz de albergar a una tripulación de cuatro astronautas en la superficie lunar. 

– Se transferirá una huella 2D de su diseño a una lámina de cartón como si fuera el plano de una casa. 

– El tamaño del plano de planta no debe exceder las 12x18 pulgadas. 

– Su huella 2D servirá como plantilla para que los equipos impriman en 3D sus hábitats utilizando cemento lunar simulado. 

Criterios Restricciones

Los diseños deben contener las zonas necesarias para una tripulación de 

cuatro astronautas.

El cemento lunar simulado no se puede aplicar mediante untado ni con 

ninguna herramienta que no sea la bolsa de glaseado.

El diseño debe caber en la lámina de cartón proporcionada. El tamaño del plano de planta no debe exceder las 18x24 pulgadas.

El hábitat se debe construir utilizando materiales de impresión 3D 

proporcionados por el maestro.

Se pueden usar globos inflados u otros elementos para sostener el techo 

de la estructura, siempre y cuando dichos elementos puedan retirarse 

después de que la estructura se seque.
Volver a la Tabla de contenidos | Oficina de Compromiso STEM de la NASA STEM de próxima generación 26

Compartir con los estudiantes 

El astronauta de la Agencia Espacial Europea Alexander Gerst 

trabaja en el experimento MICS a bordo de la Estación Espacial 

Internacional 

El proyecto Microgravity Investigation of 

Cement Solidification (MICS) permite probar 

la solidificación del cemento en entornos 

de microgravedad a bordo de la Estación 

Espacial Internacional. Incluso pueden utilizar 

centrifugadoras a bordo de la estación para 

probar las condiciones ambientales bajas en 

la Luna y Marte. 

Obtenga más información: www.youtube.com/

watch?v=lsiyNZeUfUU&t=9s

Vista de gran angular de la cámara de pruebas del Space 

Environments Complex (SEC) 

La cámara de vacío de simulación espacial del 

Centro de Investigación Glenn de la NASA es 

la cámara de vacío más grande del mundo. 

Esta instalación permite a la NASA probar 

equipos de gran tamaño, incluidas impresoras 

3D de gran escala, en un entorno similar al de 

la superficie lunar. 

Obtenga más información:

www1.grc.nasa.gov/facilities/sec/

Facilitar el desafío 

 PEDIR 

• Comparta y discuta las siguientes preguntas: 

– ¿Cuánto espacio interior necesitáis para vivir? 

– ¿Y para toda vuestra familia? 

– ¿Qué tipo de espacios separados se necesitan en una casa? 

♦ Posibles respuestas: cocina, baño, dormitorios, salón, etc. 

– Si tuvierais que reducir el tamaño de vuestro espacio vital, ¿cómo 

podríais minimizar cualquiera de esos espacios separados? 

♦ Posibles respuestas: compartir dormitorios, dormir en la 

sala de estar, cocina/baño más pequeño, etc. 

 IMAGINAR 

• Haga que los estudiantes imaginen que tienen que vivir y trabajar en 

un hábitat en la superficie lunar en un equipo de cuatro. Comente los 

otros tipos de espacios que necesitarían en su hábitat. 

– Respuestas posibles: Laboratorios, espacio de almacenamiento, 

una esclusa de aire. 

• Recuerde a los estudiantes que tendrán la tarea de hacer un modelo 

impreso en 3D de un hábitat lunar y que debe contener todos los 

espacios necesarios para que una tripulación de cuatro astronautas 

viva y trabaje en el espacio. 

• Pídales que hablen sobre el aspecto que podría tener su diseño. 

Recuérdeles que consideren el proceso de construcción como 

parte de su diseño. Toda la estructura debe imprimirse en 3D desde 

cero, utilizando cemento lunar simulado. Se pueden usar materiales 

adicionales, como un globo inflado, para sostener los techos durante 

la construcción, pero dichos elementos deben retirarse después de 

que la estructura se seque. 

 PLAN 

• En hojas de papel, haga que cada equipo dibuje planos de cómo 

será su hábitat lunar. El dibujo debe incluir una imagen exterior para 

mostrar su forma arquitectónica, así como un plano interior para 

mostrar la distribución, con el propósito de cada habitación etiquetada. 

 CREAR 

• Usando su plano interior como guía, haga que cada equipo transfiera 

su plano a una lámina de cartón grande. El cartón debe ser lo 

suficientemente grande como para que cada habitación quede 

claramente definida cuando el modelo esté completo, pero no tan 

grande como para desperdiciar materiales y ser demasiado endeble 

para la construcción. 

• Si va a dividir esta actividad en varios días, éste sería un buen punto 

para detener la actividad del primer día. 

• Para la parte de la actividad sobre impresión 3D, distribuya a 

cada equipo: 

– Sus plantillas de planos de cartón: cemento lunar simulado 

prefabricado (o los ingredientes para hacerlo ellos mismos) 

– Unas cuantas bolsas para decorar tartas. 

– Tijeras 

– Cuchara o espátula 

– Arena o grava fina 

– Trozos de cartón 
Volver a la Tabla de contenidos | Oficina de Compromiso STEM de la NASA STEM de próxima generación 27

• Primero los estudiantes probarán su cemento lunar simulado; luego ajustarán la mezcla para encontrar la consistencia 

adecuada que les funcione. Se desea que la consistencia sea lo suficientemente espesa como para apilar capas una 

encima de otra, pero no demasiado espesa como para tener que exprimir demasiado la bolsa a la hora de sacarla. 

– Haga que los estudiantes coloquen una pequeña cantidad de cemento lunar simulado en una bolsa para decorar 

pasteles. 

– Deben cortar solo una pequeña cantidad de la punta de la bolsa para hacer un pequeño orificio. 

– Haga que los estudiantes utilicen trozos de cartón para practicar la extrusión del cemento lunar simulado en líneas 

rectas y curvas, además de intentar apilar líneas una encima de otra para construir formas tridimensionales. Invite a 

los estudiantes a experimentar con la consistencia de su cemento añadiendo arena o grava fina a la mezcla. 

Nota: agregar arena o grava fina al cemento lo hará más resistente y espeso, de forma similar a como la adición de 

áridos refuerza el hormigón. Sin embargo, agregar demasiado puede hacer que sea más difícil exprimir el cemento de 

las bolsas para decorar pasteles. 

– Los estudiantes también pueden experimentar con el tamaño del orificio en la punta de sus bolsas para decorar 

pasteles. Un orificio más grande extruirá una capa de cemento más gruesa y ancha con cada pasada. Haga que los 

estudiantes tengan cuidado de no cortar demasiado. El espesor ideal será entre 0,5 y 0,75 cm (o aproximadamente 

1⁄4 a 1⁄2 pulgadas) de grosor. 

• Una vez que los equipos hayan hecho los ajustes a sus mezclas de cemento lunar simuladas, pueden comenzar a 

construir las paredes de sus hábitats, siguiendo los planos que crearon. Anime a los estudiantes a intentar hacer líneas 

consistentes alrededor del perímetro y las paredes interiores, haciendo que cada pasada se mezcle con la que está 

debajo y tratando de mantenerlas lo más niveladas posible. 

• Una vez que los equipos hayan alcanzado la altura máxima de sus paredes, y antes de comenzar a agregar sus techos, 

pídales que hagan una pausa. 

• Si va a dividir esta actividad en varios días, éste sería un buen punto para detener la actividad del día. Haga que los 

estudiantes sellen cualquier resto de cemento lunar simulado en bolsas de plástico con cierre y limpien sus estaciones 

de trabajo. Deberán colocar con mucho cuidado sus modelos incompletos en un lugar seguro hasta que llegue el 

momento de retomar la actividad. Sus paredes actuales deberían empezar a secarse durante la noche. 

• Cuando los equipos estén listos para reanudar sus modelos, pídales que los devuelvan con cuidado a sus estaciones 

de trabajo. 

• Distribuya los materiales necesarios para extruir el cemento lunar simulado y reparta pequeños globos y trozos de cartón. 

• Permita que los estudiantes decidan cómo van a sostener la estructura del techo mientras la imprimen. Los globos se 

pueden inflar al tamaño necesario para crear cúpulas. El cartón se puede cortar para hacer arcos u otras formas. Para 

evitar que el cemento lunar simulado se adhiera permanentemente a las estructuras de soporte temporales, se pueden 

espolvorear con levadura o harina. 

• Una vez que los equipos hayan completado los techos de sus hábitats lunares, pídales que vuelvan a colocar 

cuidadosamente sus modelos en un lugar seguro para que se sequen. Haga que los equipos limpien sus estaciones 

de trabajo. 

• Después de que las estructuras se hayan secado, haga que los equipos retiren con cuidado cualquiera de los soportes 

temporales que usaron para sostener la construcción del techo. 

• Sus modelos de hábitat ya están completos. 

 PRUEBA 

• Haga que los equipos inspeccionen sus modelos de hábitat lunar: 

– ¿Tienen algún daño? 

– ¿Cuál fue el origen del daño? (Agrietamiento por secado, mala adherencia, caída por su propio peso, etc.) 

• Realice algunas pruebas estructurales en los modelos. Haga que los estudiantes registren los resultados. 

– Sacudida ligera para simular un terremoto lunar 

– Deje caer un objeto pequeño, como una canica o una moneda, sobre el modelo desde una altura de un metro para 

simular el impacto de un meteorito. 

– Lance un puñado de arena o grava fina al modelo para simular los escombros levantados por el empuje de un cohete 

que aterriza o despega. 
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 MEJORAR 

• Si el tiempo y los suministros lo permiten, deje que los estudiantes reparen cualquier daño a sus modelos de hábitat lunar. 

 COMPARTIR 

• Haga que cada equipo presente su hábitat lunar a la clase, explicando su diseño y proceso de construcción. Los equipos 

también deben incluir respuestas a las siguientes preguntas en su presentación. 

– ¿Qué desafíos enfrentasteis en el diseño y construcción de vuestro modelo de hábitat lunar? 

– ¿Cómo superasteis esos desafíos? 

– ¿Cuál fue la contribución de cada miembro del equipo al proyecto? 

– ¿Qué idea, diseño o técnica implementasteis que creéis que fue novedoso o creativo? 

– ¿Qué fue lo que os impresionó del modelo de otro equipo? 

Extensiones 

• Haga que los estudiantes prueben diferentes recetas o proporciones de ingredientes para hacer varios lotes de diferentes 

cementos lunares simulados y que construyan paredes de muestra con cada uno. Cuando las estructuras estén secas, 

haga que los estudiantes propongan diferentes pruebas para determinar los puntos fuertes y débiles de cada receta. 

Recursos 

• “NASA Report Outlines Plan for Sustained Moon Presence” (El informe de la NASA describe el plan para una presencia 

lunar sostenida): https://appel.nasa.gov/2020/04/28/nasa-report-outlines-plan-for-sustained-moon-presence/#:~:text=In%20

early%20April%2C%20NASA%20released%20a%20document%20prepared,required%20for%20the%20first%20human%20

mission%20to%20Mars

• “In-situ resource utilization” (Utilización de recursos in situ): www.nasa.gov/isru

• “NASA ScienceCasts: Cementing Our Place in Space” (Transmisiones científicas de la NASA: Consolidando nuestro lugar 

en el espacio): https://youtu.be/lsiyNZeUfUU
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Compartir con los estudiantes

¿Sabíais que la NASA ha organizado 

competencias entre universidades y socios 

industriales para desarrollar diseños y técnicas 

de impresión 3D para un hábitat lunar? Este 

tipo de competencias permiten que varias 

organizaciones aborden un problema desde 

perspectivas únicas, lo que aumenta la 

innovación. 

Modelo impreso en 3D de un hábitat lunar creado por la 

Universidad Estatal de Pensilvania como parte del Desafío de 

Hábitat Impreso en 3D de la NASA. 

Obtenga más información: www.nasa.

gov/directorates/spacetech/centennial_

challenges/3DPHab/index.html

Nathan Gelino, investigador 

principal de los programas de 

Investigación y Tecnología de 

Exploración de Kennedy, examina 

una impresora 3D Zero Launch 

Mass en el Laboratorio de 

Mecánica Granular y Operaciones 

de Regolito.

Nathan Gelino 

es investigador 

principal y líder 

de proyectos de 

impresión 3D en 

Swamp Works del 

Centro Espacial 

Kennedy. La 

misión del equipo 

de Swamp Works 

es desarrollar 

rápidamente 

las tecnologías 

necesarias para 

vivir y trabajar en 

la superficie de la 

Luna. 

Obtenga más información: www.nasa.gov/

centers-and-facilities/kennedy/research-andtechnology-at-kennedy-space-center/

kennedy-to-partner-with-previous-nasachallenge-winner-for-lunar-research/

Actividad tres: Imprimir un hábitat lunar 

FOLLETO PARA ESTUDIANTES

Vuestro desafío 

Vuestro desafío es trabajar en equipo para diseñar un hábitat lunar para una 

tripulación de cuatro astronautas. Luego, transferiréis un plano de planta, 

según vuestro diseño, a una lámina de cartón. A continuación, utilizaréis 

vuestro plano de planta como plantilla para comenzar a hacer un modelo de 

vuestro hábitat con cemento lunar simulado y técnicas de impresión 3D. 

Criterios Restricciones

Los diseños deben contener las zonas 

necesarias para una tripulación de cuatro 

astronautas.

El cemento lunar simulado no se puede 

aplicar mediante untado ni con ninguna 

herramienta que no sea la bolsa de 

glaseado.

El diseño debe caber en la lámina de 

cartón proporcionada.

El tamaño del plano de planta no debe 

exceder las 18x24 pulgadas.

El hábitat se debe construir utilizando 

materiales de impresión 3D 

proporcionados por el maestro.

Se pueden usar globos inflados u otros 

elementos para sostener el techo de la 

estructura, siempre que dichos elementos 

puedan retirarse después de que la 

estructura se seque.

 PEDIR 

• Considerad las siguientes preguntas y debatirlas con vuestra clase

según las indicaciones de vuestro maestro:

– ¿Cuánto espacio interior necesitáis para vivir?

– ¿Y para toda vuestra familia?

– ¿Qué tipo de espacios separados se necesitan en una casa?

– Si tuvieras que reducir el tamaño de tu espacio vital,

¿cómo podrías reducir cualquiera de esos espacios separados?

 IMAGINAR 

• Imaginad que tuvierais que vivir y trabajar en un hábitat en la

superficie lunar en un equipo de cuatro. Debatid los otros tipos de

espacios que necesitaríais en vuestro hábitat.

– Recordad que tendréis la tarea de realizar un modelo impreso en

3D de un hábitat lunar y que deberá contener todos los espacios

necesarios para que una tripulación de cuatro astronautas viva y

trabaje en el espacio.

– ¿Qué aspecto tendría vuestro diseño? Recordad tener en cuenta

el proceso de construcción como parte de vuestro diseño. Toda la

estructura debe imprimirse en 3D desde cero, utilizando cemento

lunar simulado. Se pueden usar materiales adicionales, como un

globo inflado o trozos de cartón, para sostener los techos durante

la construcción, pero deben retirarse después de que la estructura

se seque.
Volver a la Tabla de contenidos | Oficina de Compromiso STEM de la NASA STEM de próxima generación 30

 PLAN 

• En hojas de papel, dibujad planos de cómo será vuestro hábitat lunar. Los dibujos deben incluir una imagen exterior para 

mostrar la forma arquitectónica del hábitat, así como un plano interior para mostrar el diseño con el propósito de cada 

habitación etiquetada. 

 CREAR 

• Usando vuestro plano interior como guía, transferid vuestros planos a una lámina grande de cartón proporcionada por 

vuestro maestro. El cartón debe ser lo suficientemente grande como para que cada habitación quede claramente definida 

cuando el modelo esté completo, pero no tan grande como para desperdiciar materiales y ser demasiado endeble para la 

construcción. 

• Para la parte de la actividad sobre impresión 3D, vuestro maestro os proporcionará 

– Vuestras plantillas de planos de planta de cartón 

– Cemento lunar simulado prefabricado (o los ingredientes para hacerlo vosotros mismos) 

– Unas cuantas bolsas para decorar tartas. 

– Tijeras 

– Cuchara o espátula 

– Arena o grava fina 

– Trozos de cartón 

• Primero, probad vuestro cemento lunar simulado; luego ajustad la mezcla para encontrar la consistencia adecuada que 

os funcione 

– Colocad una pequeña cantidad de cemento lunar simulado en una bolsa para decorar pasteles. 

– Cortad solo una pequeña cantidad de la punta de la bolsa para hacer un pequeño orificio. 

– Utilizando trozos de cartón, practicad extruyendo el cemento lunar simulado en líneas rectas y curvas, además de intentar 

apilar líneas una encima de otra para construir formas tridimensionales. 

– Experimentad con la consistencia de vuestro cemento agregando arena o grava fina a la mezcla. Se desea que la 

consistencia sea lo suficientemente espesa como para apilar capas una encima de otra, pero no demasiado espesa como 

para tener que exprimir demasiado la bolsa a la hora de sacarla. Nota: agregar arena o grava fina al cemento lo hará más 

resistente y espeso, de forma similar a como la adición de áridos refuerza el hormigón. Sin embargo, agregar demasiado 

puede hacer que sea más difícil exprimir el cemento de las bolsas para decorar pasteles. 

– Experimentad también con el tamaño del agujero en la punta de vuestras bolsas para decorar pasteles. Un orificio más 

grande extruirá una capa de cemento más gruesa y ancha con cada pasada. El espesor ideal de cada capa es entre 0,5 y 

0,75 cm (o aproximadamente 1⁄4 a 1⁄2 pulgadas) de grosor. Tened cuidado de no cortar demasiado la punta de la bolsa. 

• Una vez que vuestro equipo haya realizado los ajustes a las mezclas de cemento lunar simuladas, ya podéis comenzar a 

construir las paredes de vuestro hábitat, siguiendo los planos de planta que creasteis. Intentad hacer líneas consistentes 

alrededor del perímetro y las paredes interiores, haciendo que cada pasada se mezcle con la que está debajo y tratando de 

mantenerlas lo más niveladas posible. 

• Una vez que vuestro equipo haya alcanzado la altura máxima de las paredes y antes de comenzar a agregar el techo, haced 

una pausa y esperad las instrucciones de vuestro maestro. 

• Ahora vuestro maestro también repartirá pequeños globos y trozos de cartón. 

• Decidid cómo va a sostener vuestro equipo la estructura del techo mientras la imprimís. Los globos se pueden inflar al 

tamaño que necesitéis para crear cúpulas. El cartón se puede cortar para hacer arcos u otras formas. Para evitar que el 

cemento lunar simulado se adhiera permanentemente a las estructuras de soporte temporales, se pueden espolvorear con 

levadura o harina. 

• Una vez que vuestro equipo haya completado el techo de vuestro hábitat lunar. Colocad con cuidado el modelo en un lugar 

seguro para que se seque y limpiad vuestras estaciones de trabajo. 

• Después de que las estructuras se hayan secado, retirad con cuidado cualquiera de los soportes temporales que utilizasteis 

para sostener la construcción del techo. 

• Vuestro modelo de hábitat ya está terminado. 

 PRUEBA 

• Inspeccionad vuestro modelo de hábitat lunar: 

– ¿Tiene algún daño? 

– ¿Cuál fue el origen del daño? 

• Vuestro equipo ahora realizará algunas pruebas estructurales en el modelo. Registrad cualquier daño que sufra vuestro 

hábitat modelo. 

– Agitad ligeramente el modelo para simular un terremoto lunar. 

– Dejad caer un objeto pequeño sobre el modelo, como una canica o una moneda, desde una altura de un metro para 

simular el impacto de un meteorito. 

– Lance un puñado de arena o grava fina al modelo para simular los escombros levantados por el empuje de un cohete que 

aterriza o despega. 
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 MEJORAR 

• Si el tiempo y los suministros lo permiten, reparad cualquier daño en vuestro modelo de hábitat. 

 COMPARTIR 

• Preparaos para presentar vuestro hábitat lunar a la clase, explicando el proceso de diseño y construcción. Vuestro 

equipo también debe incluir respuestas a las siguientes preguntas en la presentación: 

– ¿Qué desafíos enfrentasteis en el diseño y construcción de vuestro modelo de hábitat lunar? 

– ¿Cómo superasteis esos desafíos? 

– ¿Cuál fue la contribución de cada miembro del equipo al proyecto? 

– ¿Qué idea, diseño o técnica implementasteis que creéis que fue novedoso o creativo? 

– ¿Qué fue lo que os impresionó del modelo de otro equipo? 
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Actividad cuatro: Extraer, Embalar y Transportar 

NOTAS PARA EDUCADORES

Objetivos de aprendizaje: 

Los estudiantes: 

• Reunirán datos localizando espectroscópicamente 

ilmenita simulada 

• Recogerán ilmenita simulada extrayéndola de la 

superficie lunar simulada 

• Recopilarán datos mientras extraen oxígeno de la 

ilmenita simulada a lo largo del tiempo 

• Diseñarán y probarán un sistema de transferencia de 

combustible en frío 

Descripción general del desafío 

En esta actividad, los estudiantes trabajarán en grupos 

pequeños para localizar ilmenita simulada (hielo con tabletas 

efervescentes trituradas) y extraerla. Los estudiantes trabajarán 

juntos para diseñar un sistema de transferencia de combustible 

en frío para almacenar la ilmenita descubierta para su traslado 

a Gateway. Las futuras misiones de exploración incluirán 

visitas a Gateway, un hábitat espacial en órbita alrededor de la 

Luna. La NASA y sus socios utilizarán Gateway para crear una 

presencia permanente en el espacio cislunar que impulsará la 

actividad con socios comerciales e internacionales, ayudará a 

explorar la Luna y sus recursos, y aprovechará esa experiencia 

para misiones humanas a Marte. 

Ritmo sugerido 

De 60 a 90 minutos (con preparación del educador el día 

anterior y una noche para los proyectos de los estudiantes) 

Estándares nacionales STEM 

Ciencias e Ingeniería (NGSS)

Ideas básicas disciplinarias

• MS-PS1-2 Materia y sus Interacciones: Analizar e interpretar los datos 

sobre las propiedades de las sustancias antes y después de que 

interactúen para determinar si se ha producido una reacción química.

• MS-PS1-4 Materia y sus interacciones: Desarrolle un modelo que 

pronostique y describa cambios en el movimiento de partículas, la 

temperatura y el estado de una sustancia pura cuando se agrega o 

elimina energía térmica.

• MS-PS3-3 Energía: Aplicar principios científicos para diseñar, construir 

y probar un dispositivo que minimice o maximice la transferencia de 

energía térmica.

• MS-PS3-4 Energía: Planificar una investigación para determinar la 

relación entre la energía transferida, el tipo de materia, la masa y el 

cambio en la energía cinética promedio de las partículas medida por la 

temperatura de la muestra.

• MS-ETS1-1 Diseño de ingeniería: Definir los criterios y limitaciones 

de un problema de diseño con suficiente precisión para garantizar 

una solución satisfactoria, teniendo en cuenta los principios 

científicos relevantes y los efectos potenciales sobre las personas y el 

medioambiente natural que pueden limitar las posibles soluciones.

• MS-ETS1-3 Diseño de ingeniería: Analizar datos de pruebas para 

determinar similitudes y diferencias entre varias soluciones de diseño a 

fin de identificar las mejores características de cada una que se pueden 

combinar en una nueva solución para cumplir mejor los criterios de éxito.

• MS-ETS1-4 Diseño de ingeniería: Desarrollar un modelo para generar 

datos para pruebas y modificaciones iterativas de un objeto, herramienta 

o proceso propuesto de manera que se pueda lograr un diseño óptimo.

Conceptos transversales

• Causa y efecto: puede usarse para pronosticar fenómenos en sistemas 

naturales o diseñados.

• Energía y Materia: La transferencia de energía se puede rastrear a 

medida que la energía fluye a través de un sistema natural o diseñado.

• Influencia de la ciencia, la ingeniería y la tecnología en la sociedad y 

el mundo natural: Los usos de las tecnologías y las limitaciones de su 

uso están impulsados por necesidades, deseos y valores individuales 

o sociales; por los resultados de la investigación científica; y por 

diferencias en factores tales como el clima, los recursos naturales y las 

condiciones económicas. 

Prácticas de ciencia e ingeniería

• Análisis e interpretación de datos: Analizar e interpretar datos para 

determinar similitudes y diferencias en los hallazgos.

• Elaborar explicaciones y diseñar soluciones Aplicar ideas o principios 

científicos para diseñar, construir y probar un diseño de un objeto, 

herramienta, proceso o sistema.

• Planificación y realización de investigaciones: Planificar una 

investigación de forma individual y colaborativa, y en el diseño: 

identificar variables y controles independientes y dependientes, qué 

herramientas se necesitan para realizar la recopilación, cómo se 

registrarán las mediciones y cuántos datos se necesitan para respaldar 

una afirmación. 

• Plantear preguntas y definir problemas: Definir un problema de diseño 

que puede resolverse mediante el desarrollo de un objeto, herramienta, 

proceso o sistema e incluye múltiples criterios y restricciones, incluido 

el conocimiento científico que puede limitar las posibles soluciones. 

• Desarrollo y uso de modelos: Desarrollar un modelo para generar datos 

a fin de probar ideas sobre sistemas diseñados, incluidos aquellos que 

representan entradas y salidas. 
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Tecnología (ISTE)

Estándares para estudiantes 

• 1.1.d Estudiante empoderado: Los estudiantes comprenden 

los conceptos fundamentales de las operaciones tecnológicas, 

demuestran la capacidad de elegir, utilizar y solucionar problemas 

de las tecnologías actuales y pueden transferir sus conocimientos 

para explorar tecnologías emergentes.

• 1.4.a Diseñador innovador: Los estudiantes conocen y utilizan un 

proceso de diseño deliberado para generar ideas, probar teorías, 

crear artefactos innovadores o resolver problemas auténticos.

• 1.4.c Diseñador innovador: Los estudiantes desarrollan, prueban y 

perfeccionan prototipos como parte de un proceso de diseño cíclico.

• 1.5.b Pensador computacional: Los estudiantes recopilan datos o 

identifican conjuntos de datos relevantes, utilizan herramientas digitales 

para analizarlos y representan datos de diferentes maneras para facilitar la 

resolución de problemas y la toma de decisiones.

• 1.7.c Colaborador global: Los estudiantes contribuyen de manera 

constructiva a los equipos de proyectos, asumiendo diversos roles 

y responsabilidades para trabajar de manera efectiva hacia un 

objetivo común.

Matemáticas (CCSS)

Prácticas matemáticas

• MP.2: Razonar de forma abstracta y cuantitativa.

• 7.EE.3: Resolver problemas matemáticos y de la vida real de 

varios pasos planteados con números racionales positivos y 

negativos en cualquier forma (números enteros, fracciones y 

decimales), utilizando herramientas estratégicamente. Aplicar 

propiedades de operaciones para calcular con números en 

cualquier forma; convertir entre formas según corresponda; y 

evaluar la razonabilidad de las respuestas utilizando cálculo 

mental y estrategias de estimación.

Prácticas matemáticas (continuación)

• 6.NS.C.5: Comprender que los números positivos y negativos se usan 

juntos para describir cantidades que tienen direcciones o valores opuestos 

(por ejemplo, temperatura por encima o por debajo de cero).

• 6.GA2: Aplicar las fórmulas V = lwh y V = bh para encontrar volúmenes de 

prismas rectangulares rectos con longitudes de borde fraccionarias en el 

contexto de la resolución de problemas matemáticos y del mundo real.

Preparación del desafío 

• Lea la sección de Introducción y Antecedentes de esta guía y las Notas para el educador de esta actividad. 

• Prepare un plato dividido para cada grupo el día anterior. Para cada plato 

– Triture tres tabletas efervescentes y mézclelas con suficiente hielo picado para llenar una sección del plato. Trabaje 

rápidamente para que el hielo no se derrita y active las pastillas efervescentes. 

– Coloque solo hielo picado en las otras secciones del plato. 

– Guarde los platos en el congelador hasta que los estudiantes estén listos para realizar el procedimiento de prueba. 

• Prepare los materiales y establezca un área en el salón donde los estudiantes puedan obtener los artículos que planean usar. 

• Esta actividad también requiere dejar los líquidos durante la noche (y una segunda noche si requiere un rediseño) para 

registrar la cantidad de evaporación en los dispositivos de almacenamiento que creen los estudiantes. Este programa se 

puede adaptar a su situación, pero tenga en cuenta que la evaporación tarda varias horas. Si los estudiantes no tienen 

tiempo para probar su sistema de transferencia al día siguiente, al menos pídales que vengan a registrar la evaporación y 

prueben el sistema de transferencia otro día. 

• ¡No deje la muestra en un área extremadamente cálida del salón de clases o no habrá nada que medir y transferir al 

día siguiente! 

• Haga una copia de las tablas de datos para que los equipos registren sus datos. 

Materiales 

• Tabletas efervescentes 

• Cubitos de hielo, bolsas hieleras pequeñas y flexibles, agua fría, etc. 

• Platos divididos de poliestireno blanco. 

• Cartulina 

• Cucharas 

• Pajitas y agitadores de café de varios tamaños 

• Limpiapipas 

• Congelador, bolsas desechables con cierre, tamaño de un cuarto 

• Transparencias rojas de 8,5 x 11 pulgadas 

• Transparencias azules de 8,5 x 11 pulgadas 

• Variedad de materiales reciclables para el dispositivo de almacenamiento en frío y el sistema de transferencia, como 

– Recipientes para alimentos 

– Cartones de huevos 

– Vasos medicinales pequeños 

– Botes de película 

– Tubos de ensayo de plástico 

– Plástico de burbujas 

– Papel de aluminio 

– Film transparente 

– Tazas aisladas 

– Cajas de cartón o de zapatos 
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• Cinta adhesiva transparente 

• Tijeras 

• Reglas en centímetros 

• Balanza o balanza digital 

• Gafas protectoras 

• Termómetro 

• Papel cuadriculado 

• Cronómetros 

 Seguridad 

• Recuerde a los estudiantes la importancia de la seguridad en el salón y el laboratorio. 

• Utilice guantes desechables sin látex según sea necesario. 

• Asegúrese de que los estudiantes usen gafas protectoras cuando reaccionen las tabletas efervescentes. 

• Asegúrese de que los estudiantes adopten medidas de seguridad en el salón mientras realizan esta actividad y eviten 

crear riesgos de resbalones debido a derrames. Cualquier área del piso que pueda mojarse debe protegerse del 

tránsito peatonal. 

• Asegúrese de que los estudiantes practiquen técnicas de corte seguras cuando usen tijeras y de que apoyen con cuidado 

la pieza que se está cortando mientras 

• tienen cuidado con la colocación de la mano que no sostiene las tijeras 

• Asegúrese de que los estudiantes eviten moverse por el salón con tijeras u otros objetos afilados. 

Presente el desafío 

• Aprendimos muchas cosas sobre la Luna durante los vuelos de la era Apolo. Gran parte de este conocimiento proviene 

de las muestras de rocas que los astronautas trajeron de la Luna. Estas muestras fueron uno de los mayores beneficios 

de enviar humanos a la superficie lunar. Antes de sus misiones, los astronautas recibieron entrenamiento para reconocer 

diferentes tipos de rocas y su significado. La Visión para la Exploración Espacial de la NASA exige un regreso a la Luna 

antes de ir a Marte y más allá. Aprenderemos cómo “vivir de la tierra” fabricando oxígeno y propulsores para cohetes a 

partir de materiales locales, y probaremos nuevas tecnologías y operaciones. Vivir y trabajar en la Luna será una prueba 

para vivir y trabajar en Marte y más allá. En esta lección, localizaréis y simularéis la extracción de ilmenita para obtener 

oxígeno de la superficie de la Luna. Luego recogeréis el oxígeno que se extrae de la ilmenita y diseñaréis y construiréis un 

dispositivo de almacenamiento en frío que pueda transferir el oxígeno al vehículo Gateway que orbitará la Luna. 

• Revise el problema con los estudiantes: ¿Cómo puedo encontrar y extraer recursos valiosos de una superficie lunar simulada? 

• Vídeo opcional para ayudar con información general: “NASA Now Minute: Cryogenics Test Laboratory” (Minuto actual de la 

NASA: Laboratorio de pruebas criogénicas) - YouTube: www.youtube.com/watch?v=2IixxONAeWw

Criterios Restricciones

Utilizar únicamente los materiales proporcionados. No se puede agregar más líquido a la muestra recogida.

Los dispositivos de almacenamiento en frío deben permitir el acceso al 

líquido para medir la evaporación o el cambio de temperatura antes y 

después del período de almacenamiento.

El líquido no debe escaparse de los sistemas de almacenamiento o 

transferencia.

El dispositivo de almacenamiento en frío debe estar diseñado para 

contener toda la muestra recogida.

El dispositivo no puede tener más de 20 cm3.
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Compartir con los estudiantes 

¿Sabíais que la NASA tiene una serie 

de videos llamados “Exploradores de la 

NASA” que presentan a los espectadores 

la diversidad de los trabajadores de la 

NASA y las ambiciosas misiones en las que 

están trabajando, como el estudio de las 

rocas lunares, la creación de herramientas 

espaciales y la capacitación de astronautas 

para regresar a la superficie lunar? 

Obtenga más información: www.youtube.

com/playlist?list=PL2aBZuCeDwlTmIkf6-

R2QUhxhWkLzwCtM

Imagen del astronauta en la Luna: www.nasa.gov/specials/artemis/

Mientras la NASA se prepara para enviar 

astronautas de regreso a la Luna bajo la 

misión Artemisa, la agencia ha identificado 

13 regiones candidatas a aterrizar cerca del 

Polo Sur lunar. Cada región contiene múltiples 

sitios potenciales de aterrizaje para el Artemis 

III, que será la primera de las misiones 

Artemis en llevar tripulación a la superficie 

lunar, incluida la primera mujer en pisar la 

Luna. Las regiones elegidas se consideran 

científicamente significativas debido a su 

proximidad al Polo Sur lunar, que es un área 

que contiene regiones permanentemente 

en sombra, ricas en recursos y en terreno 

inexplorado por los humanos. 

Obtenga más información: www.nasa.gov/

press-release/nasa-identifies-candidateregions-for-landing-next-americans-on-moon/

Facilitar el desafío 

 PEDIR 

• Pregunte a sus estudiantes si tienen pronósticos relacionados 

con esta actividad y la “pregunta problemática” de cómo podrían 

encontrar y extraer recursos de la superficie de la Luna. Recuerde 

a los estudiantes que la superficie de la Luna es un ambiente 

extremadamente frío, por lo que los materiales que los astronautas 

recogerán son materiales criogénicos y deberán almacenarse 

de manera que evite la evaporación del oxígeno que se extrae 

del regolito. Anime a los estudiantes a compartir sus pronósticos 

hipotéticos con su grupo. 

• Haga que los estudiantes se pongan sus gafas de seguridad (enfatice 

la importancia de mantener la protección ocular puesta durante esta 

parte de la lección) 

• Haga que los estudiantes observen su plato desechable de la Luna 

• Pídales que tracen una línea en el centro del papel cuadriculado, 

que etiqueten un lado como "Antes de la extracción" y que hagan un 

dibujo del plato de la Luna. 

• Pídales que coloquen la transparencia roja sobre una mitad del plato 

y la transparencia azul sobre la otra mitad. 

• Pídales que busquen ilmenita (tabletas efervescentes) moviendo las 

transparencias alrededor del plato. Preguntar: ¿De qué color podéis 

ver la ilmenita? ¿Qué color esconde la ilmenita? Explique que los 

investigadores de la NASA utilizan colores para localizar ciertos 

elementos en la superficie de otros cuerpos celestes, y que a esto se 

le llama localizar “espectroscópicamente” la ilmenita. 

• Cuando localicen la ilmenita, deberán extraerla de la sección del 

plato desechable en la que se encuentra (sacarla del plato con la 

cuchara) y colocarla en la bolsa con cierre hermético. Luego pídales 

que cierren la bolsa, asegurándose de que todo el aire quede fuera 

de la bolsa. 

 IMAGINAR 

• Ahora es el momento de que sus alumnos diseñen un sistema de 

almacenamiento en frío que podrá transferir el fluido de forma segura 

a una nave espacial (taza). Este desafío tiene dos aspectos distintos: 

el tanque de combustible (dispositivo de almacenamiento en frío) y 

un sistema para transferir el combustible a una nave espacial. 

• Muestre a los estudiantes el siguiente video para brindarles 

información sobre la criogenia: “NASA Now Minute: Cryogenics 

Test Laboratory” (Minuto actual de la NASA: Laboratorio de pruebas 

criogénicas) - https://www.youtube.com/watch?v=2IixxONAeWw

• La NASA está trabajando para mantener frío el combustible de 

cohetes criogénicos sin agregar demasiado peso a una nave 

espacial. Los propulsores criogénicos son fluidos enfriados a 

temperaturas extremadamente frías y condensados para formar 

líquidos. Debido a que estos fluidos deben mantenerse a bajas 

temperaturas, la manipulación y el almacenamiento pueden ser 

difíciles. El desarrollo de tecnologías de gestión de combustible 

criogénico es esencial para las futuras misiones científicas y de 

exploración de la NASA para la propulsión en el espacio, los 

módulos de aterrizaje y la utilización de recursos in situ. La NASA 

está trabajando en el desarrollo de nuevas soluciones para el 

almacenamiento en el espacio y la transferencia de propulsores 

criogénicos para un mayor rendimiento, una mayor distancia y 

la capacidad de transportar cargas útiles más pesadas que los 

propulsores actuales. 
Volver a la Tabla de contenidos | Oficina de Compromiso STEM de la NASA STEM de próxima generación 36

• Pregunte a los estudiantes qué saben sobre la evaporación y los líquidos fríos y a temperatura ambiente. (Por ejemplo, 

los líquidos más calientes se evaporan más rápido que los fríos y los líquidos expuestos a más aire se evaporan 

más rápido). 

• Desafíe a los estudiantes a diseñar un dispositivo de almacenamiento en frío y una manera de transferir el combustible 

del dispositivo de almacenamiento a una nave espacial. El traslado de combustible se realizará durante otra sesión de 

clase. Recuerde a los alumnos que el dispositivo no puede superar los 20 cm3. 

• La nave espacial puede ser una simple taza medidora. El principal objetivo del diseño es el almacenamiento de 

combustible en frío y la transferencia del líquido, no la nave espacial. 

• Solo se pueden utilizar los materiales proporcionados. Dé tiempo a los grupos para explorar los materiales. 

 PLAN 

• Los equipos intercambiarán ideas y esbozarán su idea para un sistema que mantendrá frías sus muestras. 

• Recuérdeles que su sistema debe ser lo suficientemente grande para contener la muestra de ilmenita, pero no puede 

exceder los 20 cm3 de volumen. 

• El diseño de la unidad de almacenamiento en frío también debe permitir que el equipo acceda a la muestra para medir 

la evaporación y el cambio de temperatura antes y después del período de almacenamiento. 

• El sistema de transferencia que diseñen los equipos debe trasladar la muestra desde la unidad de almacenamiento a la 

nave espacial (vaso medidor) lo más rápido posible 

• Asegúrese de que todos los estudiantes se comuniquen y colaboren, y que las sugerencias e ideas estén 

documentadas. 

• Evalúe los debates y la puesta en común de ideas de los estudiantes mientras trabajan en grupos pequeños. 

 CREAR 

• Los equipos construirán su dispositivo de almacenamiento en frío después de recibir la aprobación de su boceto por 

parte del educador. Revise el boceto para detectar cualquier problema de seguridad antes de dar la aprobación. 

 PRUEBA 

• Hay que dejar el dispositivo de almacenamiento en frío durante la noche, midiendo la temperatura del líquido antes y 

después del período de almacenamiento. 

• Luego se debe medir la cantidad de evaporación que se produjo durante la noche. 

• Los equipos deben registrar sus datos en el folleto del estudiante. El folleto también puede utilizarse para evaluar 

formalmente la colaboración de los alumnos y su comprensión del reto. 

• La transferencia de la muestra también se realizará al día siguiente. Los equipos demostrarán la transferencia de 

combustible desde el dispositivo de almacenamiento en frío a la nave espacial (taza medidora). 

• Después de que los equipos hayan probado su sistema de transferencia de fluidos, deben registrar las observaciones y 

responder todas las preguntas de seguridad. 

 MEJORAR 

• Permitir que los equipos rediseñen su sistema de almacenamiento en frío si hay tiempo. 

 COMPARTIR 

• Involucre a los estudiantes con las siguientes preguntas de debate: 

– ¿Qué diseños tuvieron más éxito a la hora de mantener la muestra más fría? ¿Por qué? 

– ¿Qué diseños evitaron la mayor evaporación? ¿Por qué? 

– ¿Qué diseños transfirieron la mayor cantidad de combustible a la nave espacial? ¿Por qué? 

– ¿Qué información podrían obtener los ingenieros que trabajan en este proyecto de los resultados de vuestro equipo? 

– ¿Cuál creéis que sería la mejor manera de presentar vuestros resultados? 

• Opcional: Haga que los grupos de estudiantes compartan la herramienta que han inventado con otras clases o niveles 

de grado. 

• Opcional: Comparta los resultados de los estudiantes en las redes sociales usando #NextGenSTEM. Asegúrese de 

incluir el módulo y el nombre de la actividad. 
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Extensiones 

• Incluir un presupuesto para el diseño. Establecer un costo por artículo utilizado y exigir a los estudiantes que se mantengan

dentro de un presupuesto determinado o que presenten una oferta para el contrato con la solución de menor costo.

• Entrevistar a los padres o abuelos sobre la tecnología en su vida. ¿Cuál fue la tecnología más nueva que recuerdan mientras 

crecían? (p. ej., televisor en color, teléfonos) ¿Cómo pensaban que sería la vida ahora? (p. ej., coches voladores, etc.)

Referencias 

Actividad de minería lunar - www.nasa.gov/pdf/146862main_Moon_Mining_Educator.pdf

Actividad de almacenamiento y transferencia de propulsor criogénico https://www.nasa.gov/search/?search=+Cryogenic

+Propellant+Storage+&Transfer_

Primera experiencia de campamento de mujeres https://www.nasa.gov/stem-content/first-woman-graphic-novel/

Recurso 

Almacenamiento y transferencia de propulsor criogénico (CPST) www.nasa.gov/news-release/nasa-tests-game-changingcomposite-cryogenic-fuel-tank/
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Compartir con los estudiantes

Los astronautas estadounidenses han 

plantado seis banderas estadounidenses en 

la Luna. Pero eso no significa que Estados 

Unidos la haya reclamado como propia. De 

hecho, una ley internacional escrita en 1967 

impide que cualquier nación sea propietaria 

de planetas, estrellas o cualquier otro objeto 

natural en el espacio. 

Este es un astronauta del Apolo 17 de pie sobre la superficie lunar 

con la bandera de los Estados Unidos al fondo. 

Obtenga más información:

https://solarsystem.nasa.gov/Moons/earthsMoon/overview/#otp_pop_culture

Nate Cain, 

ingeniero 

electrónico del 

centro Kennedy 

de la NASA. 

El Centro 

Espacial de 

Florida se 

prepara para 

realizar pruebas 

de interferencia electromagnética (EMI) para 

el instrumento Espectrómetro de Masas 

de Observación de Operaciones Lunares 

(MSolo). En la Luna, ayudará a analizar 

la composición química de los lugares de 

aterrizaje, y misiones posteriores estudiarán el 

agua en la superficie lunar.

Obtenga más información: 

www.nasa.gov/image-feature/engineer-testsmsolo-instrument-for-viper

Nate Caín, crédito: NASA 

Actividad cuatro: Extraer, Embalar y 

Transportar 

FOLLETO PARA ESTUDIANTES

Vuestro desafío 

En esta actividad, trabajaréis en grupos pequeños para localizar ilmenita 

simulada (hielo con tabletas efervescentes trituradas) y extraerla. 

Trabajaréis juntos para diseñar un sistema de transferencia de combustible 

en frío para almacenar la ilmenita que habéis descubierto y transferirla a 

Gateway, un hábitat espacial en órbita alrededor de la luna. 

Criterios Restricciones

Utilizar únicamente los materiales 

proporcionados.

No se puede agregar más líquido a la 

muestra recogida.

Los dispositivos de almacenamiento en 

frío deben permitir el acceso al líquido 

para medir la evaporación y el cambio de 

temperatura antes y después del período 

de almacenamiento.

El líquido no debe escaparse de 

los sistemas de almacenamiento o 

transferencia.

El dispositivo de almacenamiento en frío 

debe estar diseñado para contener toda 

la muestra recogida.

El dispositivo no puede tener más de 

20 cm3.

 PEDIR 

• Poneos vuestras gafas de seguridad y observad vuestro plato 

desechable de la Luna con vuestro equipo. 

• Dibujad una línea en el centro del papel cuadriculado, etiquetad un 

lado como "Antes de minar" y haced un dibujo de vuestro plato de 

la Luna. 

• Colocad la transparencia roja sobre la mitad del plato y colocad la 

transparencia azul sobre la otra mitad. 

• Buscad ilmenita (tabletas efervescentes) moviendo las 

transparencias por el plato. ¿De qué color podéis ver la ilmenita? 

¿Qué color escondió la ilmenita? Los investigadores de la NASA 

utilizan colores para localizar ciertos elementos en la superficie de 

otros cuerpos. A esto se le llama localizar “espectroscópicamente” 

la ilmenita.

• Cuando localicéis la ilmenita, extraedla de la sección del plato 

desechable en la que se encuentra (sacadla del plato con la cuchara) 

y colocadla en la bolsa con cierre hermético. Cerrad la bolsa, 

asegurándoos de que todo el aire quede encerrado fuera de la bolsa. 

 IMAGINAR 

Ahora es el momento de diseñar un sistema de almacenamiento en frío 

que sea capaz de transferir el fluido de forma segura a una nave espacial 

(taza). Este desafío tiene dos aspectos distintos: el tanque de combustible 

(dispositivo de almacenamiento en frío) y un sistema para transferir el 

combustible a una nave espacial. 

• La NASA está trabajando para mantener frío el combustible de 

cohetes criogénicos sin agregar demasiado peso a una nave 

espacial. Los propulsores criogénicos son fluidos enfriados a 

temperaturas extremadamente frías y condensados para formar 

líquidos. Debido a que estos fluidos deben mantenerse a bajas 

temperaturas, la manipulación y el almacenamiento pueden ser 

difíciles. El desarrollo de tecnologías de gestión de combustible 

criogénico es esencial para las futuras misiones científicas y de 
Volver a la Tabla de contenidos | Oficina de Compromiso STEM de la NASA STEM de próxima generación 39

exploración de la NASA para la propulsión en el espacio, los módulos de aterrizaje y la utilización de recursos in situ. La 

NASA está trabajando en el desarrollo de nuevas soluciones para el almacenamiento en el espacio y la transferencia de 

propulsores criogénicos para un mayor rendimiento, una mayor distancia y la capacidad de transportar cargas útiles más 

pesadas que los propulsores actuales. Ahora vuestro desafío es diseñar un dispositivo de almacenamiento en frío y una 

forma de transferir el combustible desde el dispositivo de almacenamiento a una nave espacial. 

• La nave espacial puede ser una simple taza medidora. El principal objetivo del diseño es el almacenamiento de combustible 

en frío y la transferencia del líquido, no la nave espacial. 

• Solo se pueden utilizar los materiales proporcionados, así que echad un vistazo a los materiales que os ha proporcionado 

vuestro profesor. 

 PLAN 

• Poned en común ideas y esbozad la idea de vuestro equipo para un sistema que mantendrá las muestras frías. 

• Recordad que vuestro sistema debe ser lo suficientemente grande para contener la muestra de ilmenita. 

• El diseño de la unidad de almacenamiento en frío también debe permitir que vuestro equipo acceda a la muestra para medir 

la evaporación y el cambio de temperatura antes y después del período de almacenamiento. 

• El diseño del sistema de transferencia debe mover la muestra de la unidad de almacenamiento a la nave espacial (vaso 

medidor) lo más rápido posible. 

• Aseguraos de que todas las sugerencias e ideas de los miembros de vuestro equipo estén documentadas. 

 CREAR 

• Vuestros equipos construirán el dispositivo de almacenamiento en frío después de que vuestro educador apruebe el boceto. 

 PRUEBA 

• Hay que dejar el dispositivo de almacenamiento en frío durante la noche, midiendo la temperatura del líquido antes y 

después del período de almacenamiento. 

• Luego se debe medir la cantidad de evaporación que se produjo durante la noche. 

• Registrad vuestros datos en el folleto del estudiante. 

• La transferencia de la muestra también se realizará al día siguiente. Vuestro equipo demostrará la transferencia de 

combustible del dispositivo de almacenamiento en frío a la nave espacial (taza de medir). 

• Después de haber probado el sistema de transferencia de fluidos de vuestro equipo, registrad las observaciones y responded 

a todas las preguntas del desafío. 

 MEJORAR 

• Volved a diseñar vuestro sistema de almacenamiento en frío si hay tiempo. 

 COMPARTIR 

Leed y analizad las siguientes preguntas con vuestro equipo y preparaos para compartirlas con los demás equipos: 

• ¿Qué diseños tuvieron más éxito a la hora de mantener la muestra más fría? ¿Por qué? 

• ¿Qué diseños evitaron la mayor evaporación? ¿Por qué? 

• ¿Qué diseños transfirieron la mayor cantidad de combustible a la nave espacial? ¿Por qué? 

• ¿Qué información podrían obtener los ingenieros que trabajan en este proyecto de los resultados de vuestro equipo? 

• ¿Cuál creéis que sería la mejor manera de presentar vuestros resultados? 
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Experimentar y registrar 

Diseño 1 

Medidas de vuestro sistema de almacenamiento: Largo (cm) ___ Ancho (cm) ___ Alto (cm) ___ Volumen total: (cm3) _____ 

Almacenamiento en frio 

1. Antes del registro del período de almacenamiento: 

Masa de todo el dispositivo de 

almacenamiento sin líquido 

(en gramos)

Cantidad de combustible 

líquido almacenado en frío 

(en cm3)

Masa de todo el 

dispositivo con líquido 

(en gramos)

Temperatura del líquido al 

inicio de la prueba 

(en grados centígrados)

2. Tiempo de almacenamiento: ______________________________________________ 

3. Después del registro del período de almacenamiento: 

Temperatura 

(en grados)

Masa de todo el dispositivo 

(en gramos)

Diferencia de masa debida a la evaporación 

(en gramos) 

Sistema de transferencia 

1. Masa del sistema de transferencia: (gramos) ___________________________________ 

2. Resultados de la transferencia a la nave espacial. 

Cantidad de líquido al inicio de la transferencia 

(en cm3)

Cantidad de líquido al final de la transferencia en la nave espacial

(en cm3)

(La nave espacial puede ser un dispositivo de medición para que sea más fácil ver cuánto 

se transfirió). 
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Experimentar y registrar 

Rediseño

Medidas de vuestro sistema de almacenamiento: Largo (cm) ___ Ancho (cm) ___ Alto (cm) ___ Volumen total: (cm3) _____ 

Almacenamiento en frio 

1. Antes del registro del período de almacenamiento: 

Masa de todo el dispositivo de 

almacenamiento sin líquido 

(en gramos)

Cantidad de combustible 

líquido almacenado en frío 

(en cm3)

Masa de todo el 

dispositivo con líquido 

(en gramos)

Temperatura del líquido al 

inicio de la prueba 

(en grados centígrados)

2. Tiempo de almacenamiento: ______________________________________________ 

3. Después del registro del período de almacenamiento: 

Temperatura 

(en grados centígrados)

Masa de todo el dispositivo 

(en gramos)

Diferencia de masa debida a la evaporación 

(en gramos) 

Sistema de transferencia 

1. Masa del sistema de transferencia: (gramos) ___________________________________ 

2. Resultados de la transferencia a la nave espacial. 

Cantidad de líquido al inicio de la transferencia 

(en cm3)

Cantidad de líquido al final de la transferencia en la nave espacial

(en cm3)

(La nave espacial puede ser un dispositivo de medición para que sea más fácil ver cuánto 

se transfirió). 
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Garantía de calidad 

Cada equipo debe revisar el diseño de otro equipo y luego responder las siguientes preguntas. 

Nombre del equipo: Sí No Notas

¿Ha podido el equipo almacenar los 30 ml de líquido 

durante la noche?

¿Ha podido el equipo transferir los 30 ml de líquido?

¿El equipo ha registrado correctamente los datos?

Enumerad los puntos fuertes específicos del diseño. 

Enumerad los puntos débiles específicos del diseño. 

¿Cómo mejoraríais el diseño? 
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Apéndice A. – Rúbrica para el Proceso de Diseño de Ingeniería (PDE) 

Paso EDP Novato (0) Aprendiz (1) Oficial (2) Experto (3)

Nivel de 

conocimiento 

del estudiante 

(Puntuación)

Identificar el 

problema

(PREGUNTAR)

El estudiante/equipo 

no identifica el 

problema

El estudiante/

equipo identifica 

incorrectamente el 

problema

El estudiante/equipo 

identifica parte del 

problema

El estudiante/equipo 

identifica completa 

y correctamente el 

problema.

Poner en común 

ideas para una 

solución

(IMAGINAR)

El estudiante/

equipo no identifica 

lo conocido y lo 

desconocido

El estudiante/

equipo identifica de 

forma incompleta 

lo conocido y lo 

desconocido

El estudiante/equipo 

identifica lo conocido 

y lo desconocido 

utilizando la experiencia 

pero no utiliza recursos

El estudiante/

equipo identifica 

completamente 

lo conocido y lo 

desconocido utilizando 

experiencia y recursos.

Desarrollar una 

solución

(PLANIFICAR)

El estudiante/equipo 

no realiza una 

puesta en común de 

ideas

El estudiante/equipo 

genera una posible 

solución

El estudiante/equipo 

proporciona dos 

posibles soluciones

El estudiante/equipo 

proporciona tres o más 

soluciones posibles

Crear un prototipo 

(CREAR)

El estudiante/equipo 

no identifica ninguna 

consecuencia

El estudiante/

equipo determina 

consecuencias 

inexactas o 

irrelevantes

El estudiante/

equipo identifica las 

consecuencias con 

precisión

El estudiante/

equipo identifica las 

consecuencias con 

precisión y proporciona 

una justificación

Probar un 

prototipo

(PROBAR)

El estudiante/equipo 

no comunica los 

resultados

El estudiante/equipo 

comparte resultados 

aleatorios

El estudiante/equipo 

comparte resultados 

organizados, pero 

los resultados están 

incompletos

El estudiante/

equipo comparte 

resultados detallados y 

organizados con la clase

Rediseño basado 

en datos y 

pruebas 

(MEJORAR)

El estudiante/equipo 

no contribuye al 

rediseño.

El estudiante/equipo 

no mejora el diseño ni 

aborda los problemas

El estudiante/equipo 

aborda un problema 

para mejorar el diseño

El estudiante/equipo 

aborda dos o más 

problemas basándose 

en pruebas para mejorar 

el diseño

Comunicar los 

resultados de las 

pruebas. 

(COMPARTIR)

El estudiante/equipo 

no comunica los 

resultados 

El estudiante/equipo 

comparte resultados 

aleatorios

El estudiante/equipo 

comparte resultados 

organizados, pero 

los resultados están 

incompletos

El estudiante/

equipo comparte 

resultados detallados 

y organizados con el 

grupo

Total

Nota para el educador: Puede personalizar la rúbrica anterior para evaluar mejor a su grupo de estudiantes. 
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Apéndice B. – Glosario de términos clave 

Regolito helado: Mezcla de hielo y regolito encontrada en la Luna. 

Ilmenita: Mineral compuesto de hierro y óxido de titanio. Un importante recurso de oxígeno en la Luna. 

Utilización de recursos in situ (ISRU): Una práctica de generación de productos con materiales locales. 

Polvo lunar: Una capa muy fina de regolito, o material rocoso fragmentado, que es estática y se adhiere a las superficies 

expuestas. 

Regolito: El material suelto y fragmentario de la superficie de la Luna. 
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