Hlavním posláním našeho projektu Moon Camp je vytvořit na Měsíci soběstačné prostředí, které bude schopné fungovat jako výzkumné centrum i jako zprostředkovatelské místo pro další mimozemské mise. Náš projekt se skládá z několika etap. V první etapě se zaměříme na vytvoření malého prostředí pro přežití astronautů a konstrukci potřebných systémů pomocí dálkově ovládaných zařízení. Uvnitř nedalekého kráteru budou umístěny jaderné reaktory a bude zřízeno vozítko s 3D tiskárnou, které umožní konstrukci. Bude dosaženo základních minimálních požadavků, jako je výroba kyslíku/vody/potravin/energie a místo pro život astronautů, kteří dorazí. Bude přidán/postaven větší hlavní uzel, systém podpory života a obytné prostory spolu s dalšími materiály, jako je nádrž s dusíkem pro přílet astronautů. Poté bude zahájen druhý stupeň. Tato etapa se zaměří na výstavbu dalších důležitých součástí nezbytných pro fungování tábora. Protože v První etapě již bylo zařízeno prostředí, budou první astronauti přivezeni, aby kontrolovali zřízení ložnice, botaniky a chovu. Začnou se realizovat první drobné experimenty a projekty. Dalším krokem bude Třetí etapa, která se zaměří především na rozšíření a posílení základny. Budou například přidány další komponenty a přivezena dopravní vozidla, střecha hlavního uzlu bude zpevněna vytěženým titanem a bude vybudována odpalovací rampa.

Základnu chceme vybudovat v rovníkové oblasti mezi místy přistání Apolla 14 a Apolla 12 (šířka:-1,92, délka:-23,4). Naše rozhodnutí má mnoho důvodů. Zaprvé, hojnost prvků Ti, H3, H a Fe by pomohla při stavbě struktur a usnadnila hospodaření se zdroji. Za druhé, míra slunečního záření a otřesů Měsíce je nižší, tudíž by životnost základny byla delší. Zatřetí, doprava mezi Zemí, Měsícem a dalšími oblastmi by byla ve srovnání s póly mnohem rychlejší a snazší, protože gravitační síla by byla menší. Za čtvrté, protože seismická měření v těchto oblastech byla již dříve komplexně provedena díky misím Apollo 12 a 14, stavba by byla postavena na pevném základě. A konečně jsme si všimli, že v technických projektech se někdy opomíjí psychologie. Vytvoření základny v rovníkové oblasti by přispělo k morálce astronautů díky úchvatnému výhledu na Zemi.

Náš návrh bude založen na šestiúhelníkové struktuře, která připomíná tvar včelí plástve. Jedním z důvodů, proč jsme se rozhodli uspořádat naše moduly do šestiúhelníkového tvaru, je to, že v šestiúhelníkové mřížce je každá linie tak krátká, jak jen může být, pokud má být velká plocha vyplněna co nejmenším počtem šestiúhelníků nebo jiných geometrických tvarů, a šestiúhelníkový tvar je jednou z nejpevnějších struktur v přírodě. To je jeden z důvodů, proč včely ve svém úlu používají šestiúhelníky. Šestiúhelníková konstrukce je výhodná také pro své jedinečné možnosti organizace, 6 různých a stejně vzdálených rohů od středu pro moduly. Další výhodou je rozšiřitelnost této konstrukce. S růstem včelstva tak bude možné symetrické a přehledné rozšiřování. Naše moduly se v optimálním případě velmi podobají iglú. Moduly Igloo mají kruhový tvar, který vytváří Faradayovu klec. Poskytuje tak výhodu stínění elektrických obvodů. Každý modul iglú bude navíc obsahovat malé šestihranné otvory na stropě, které budou sbírat fotony a využívat sluneční světlo pro osvětlení kolonie za slunečných dnů. Skleněný štít konkávního tvaru bude bránit průniku gama a rentgenového záření dovnitř a bude shromažďovat vlny 450-760 Nm do středu. Pokud se podíváme na vrstvy stěny, která odděluje tábor od vesmíru, je rozmístění vrstev v pořadí: vnitřní stínicí bariéra, nadbytečné měchýře, kevlarová zádržná vrstva a vnější plášť, který je vyroben z 3D tištěného regolitu.

Jedním z vnějších nebezpečí mohou být dopady asteroidů a meteoritů. Abychom na ně byli připraveni, musíme vědět, odkud udeří. Při výzkumu, který jsme provedli a který se týkal rozměrů 28 kráterů v okolí naší základny (https://docs.google.com/spreadsheets/d/1X8LtUiE-8PiYrjb2in_Q5fpt0OCZN_zeHwBFdxhZddI/edit?usp=sharing), jsme zjistili, že rozdíl sklonů stran kráterů je v rovníkové oblasti opravdu malý. Proto je třeba, aby vrcholky dómů byly co nejpevnější, a jejich zhotovení ze shromážděného regolitu v kombinaci s integrovanou 3D tištěnou strukturou ptačích kostí by bylo výhodné. Další hrozbou by byl měsíční prach. K překonání této hrozby budeme mít mycí systém, který očistí skafandry a vybavení od prachu, a dokonale preventivní výstupní systém. A konečně na ochranu před radiací použijeme olovo ve vnějším plášti, který se plánuje zabudovat do třetího stupně.

Náš měsíční tábor bude využívat regolit jako zdroj vodíku k výrobě vody. Budeme sbírat regolit, který obsahuje 50-75 ppm vodíku. Regolit se pak bude zahřívat, dokud nedojde k odplynění. Poté bude získaný vodík z regolitu využit spalováním s kyslíkem, což také pohání náš kompostovací systém v lodi, který recykluje biologický odpad vytvořený základnou. Tato metoda má samozřejmě svá úskalí a tím hlavním je neefektivnost metodiky. Abychom ji kompenzovali, využíváme systém rekuperace vody, který je dosti podobný systému ISS. Tento systém nám umožňuje regenerovat poměrně velké množství vody, 70 až 85 procent vody, která se používá pro podporu života posádky.

Pro astronauty jsme stanovili denní kalorický součet 2700 kcal. Z toho 500 kcal bude pocházet ze 3 vajec, 1000 kcal z brambor a 1200 kcal z brokolice. Brokolice také uspokojí potřebu vitaminů a kyseliny listové. K pěstování zeleně si astronauti zřídí hydroponický systém. V případě chovu budou astronauti uspokojovat potřebu bílkovin a tuků z vepřového a kuřecího masa a vajec. Nejprve lze sadu těchto zvířat přivézt normálně, ale po druhé fázi budou zvířata přivezena jako embrya. Ta budou pěstována v umělých dělohách, v inkubátorech, které jsou umístěny v laboratořích, aby byla později převezena do chovného modulu k přirozenějšímu růstu. Tím se sníží náklady na přepravu a zároveň se přispěje k rozvoji vědy. Pro případ nouze budou navíc uskladněny konzervy s potravou a další voda.

K napájení základny bude použit jaderný štěpný reaktor. Reaktor bude jako palivo používat vysoce obohacený uran a jako chladivo se budou používat tepelné trubky naplněné kapalným sodíkem (schopným volně proudit při teplotách mezi 400 a 700 °C). Teplo odváděné tepelnými trubkami se bude přenášet do Stirlingových konvertorů umístěných nad aktivní zónou. Nad Stirlingovými měniči se nachází titanový vodní chladič. Tento konec zajišťuje chlad potřebný pro chod Stirlingových motorů. Stirlingovy motory lineární elektrické generátory vyrábějí elektřinu. Reaktor o výkonu 10kwe bude zpočátku nasazen k napájení bezpilotních roverů, dronů a podobně, později k zásobování dalších modulů obývaných posádkou o 3 lidech. 30-40kwe je cílem. Za předpokladu objemu a hmotnosti reaktoru bude pravděpodobně zapotřebí více dodávek, aby byly splněny požadavky základny.

Vzduch se skládá z dusíku 78% a kyslíku 21%. Dusík je nejprve nutné přivést ze Země, ale pokud náš výzkum složení dusíku přinese úspěch, lze uvažovat o dalších způsobech. Pomocí ECLSS na ISS budeme elektrolyzovat vodu na vodík a kyslík a z oxidu uhličitého a vodíku vyrobíme metan. Systém bude umístěn uprostřed náboje a bude jedním z našich zdrojů kyslíku. Metan získaný ze systému bude skladován jako raketové palivo v oblasti naší raketové startovací zóny. Plánujeme také organické zdroje kyslíku, jako jsou botanické rostliny a řasy, tj. spirulina. Botanikum a řasy budou umístěny přímo uprostřed našeho hlavního uzlu pro rovnoměrnou distribuci. Jako zdroj světla v našem hlavním uzlu budeme používat červené světlo, které zvýší produkci kyslíku řasami.

Hlavní účel bude většinou vědecký. Vybudováním této základny plánujeme vytvořit zařízení pro vypouštění raket a osídlit celosvětově nezávislé udržitelné stanoviště. Díky nízkému gravitačnímu poli Měsíce by rakety odpalované z Měsíce na jiné planety spotřebovaly podstatně méně paliva. Tím by se snížily náklady na průzkum vesmíru, a tím by se posunula i věda. V dalších fázích lze na Měsíci vybudovat i zařízení na stavbu raket. Dalším účelem by bylo více prozkoumat měsíční zdroje. Během našeho výzkumu jsme zjistili, že o dusíku na Měsíci je nedostatek informací. Vyžadování více informací o prvcích, jako je dusík, by snížilo závislost tábora na Zemi. Dalším prvkem, jehož výzkum plánujeme, je helium-3. Tento prvek je na Měsíci hojný, ale na Zemi velmi vzácný, a potenciálně by se dal využít jako palivo v jaderných fúzních elektrárnách.

V táboře se bude používat středoevropský čas a všechny směny budou sladěny s nastavením 24 hodin. Po zařízeních bude rozmístěno mnoho atomových hodin ukazujících čas a astronauti budou mít k dispozici také hodinky pro sledování času. V naší kolonii existuje systematické rozdělení úkolů pro každou osobu. Rozhodující požadavky na odbornost jsou potravinářský inženýr, zemědělský inženýr, důlní inženýr, mechanik, astrobiolog atd. Ranní rutina našich astronautů bude specifická pro jejich úkoly/role a ostatní povinnosti budou plnit společně.

Nyní popíšeme pracovní den potravinářského inženýra (FE). Nejprve se FE nasnídá. Poté FE navštíví nejprve oddělení chovu. FE zkontroluje vzdušné životní funkce a vyplní formulář, který zkontrolují biologové na Zemi. Poté budou zvířata nakrmena. Poté FE zkontroluje vývoj embryí odebráním vzorku krve vždy jednomu kuřeti a jednomu praseti. Poté, co FE skončí se zaznamenáváním údajů, dvakrát zkontroluje vzdušné životní funkce, pak odejde a ujistí se, že jsou dveře řádně utěsněny.

Zbytek dne FE bude stejný jako u všech. V poledne má skupina oběd. Po obědě se skupina sejde ještě jednou, aby probrala denní režim, který jim pomůže se socializovat. Poté dostanou astronauti dvě hodiny volného času. Aniž by opustili tábor, mohou hrát video/deskové hry, kontaktovat své rodiny a přátele, poslouchat hudbu, sledovat filmy a vstřebávat krásný výhled na Zemi. Když jejich přestávky skončí, teplota venku se sníží na snesitelnou úroveň. Během odpoledne bude tým společně pracovat na stavbě nových oddělení. Poté je čeká večeře. Po skončení směny se vrátí do výstupní komory, aby z ní uklidili prach. Svléknou si skafandry a vrátí se do ložnice, aby se převlékli (vybaveni nositelným počítačem sloužícím k testování zdravotního stavu astronautů, tj. krevního tlaku, napětí, míry kyseliny mléčné) . Poté se astronauti vrátí do oddílů, za které jsou zodpovědní, a provedou noční kontrolu. FE zkontroluje životní funkce jak vzduchu, tak embryí a zvířat. Ostatní astronauti také provedou své části.

Po dokončení všech kontrol se někteří astronauti vrátí do ložnice, zatímco jiní zůstanou na noční směně pro případ nouze. Někteří z nich budou na noc působit jako hlídky, aby v noci převzali kontrolu a dohlíželi na celé systémy. Tento cyklus se bude mezi astronauty střídat a bude se měnit každou noc.