Das Projekt, das wir für das Moon Camp Challenge entworfen haben, ist ein zylinderförmiges Mondbasismodul mit einem Außendurchmesser von 5,2 m, das in die Ariane 6-Trägerrakete der nächsten Generation passt, die von Arianespace im Auftrag der ESA gebaut wird. Das Modul hat eine nutzbare Wohnfläche von 34 m^2 mit einer komfortablen Innenausstattung aus Holz und enthält alle notwendigen Lebenserhaltungssysteme: Stromerzeugung und -speicherung durch Solarzellen bzw. Batterien, O2-Speicherung und CO2-Wäsche, Wasserspeicherung und -wiederverwertung, Nahrungsmittelspeicherung und elektrisch betriebene Heiz-/Kühlsysteme. Ein weiteres, vom Hauptmodul getrenntes Modul kann für den Anbau von Pflanzen verwendet werden - das Aquaponik-Modul. Es wird für die nachhaltige Aufzucht von Fischen und Pflanzen verwendet. Die Basis verfügt außerdem über ein Kommunikationssystem mit zwei Betriebsarten: eine 2,2-GHz-Mikrowellenverbindung mit geringer Bandbreite für Telemetrie, Sprach- und Notfallkommunikation und eine optische Verbindung über Satellit für Anwendungen mit hoher Bandbreite (Videostreaming), die eine Downlink-Geschwindigkeit von 600 Mbit/s erreichen kann.

Wir wollen das Mondlager in einem ebenen Gebiet errichten, in dem das Gelände keine Krater und andere kleine Verformungen aufweist, wo sich aber in relativer Nähe eine natürliche Höhle auf der nahen Seite des Mondes befindet. Der Bau in einem ebenen Gelände ist einfacher und bietet Platz für zukünftige Erweiterungen. In der natürlichen Höhle wird ein Notfallmodul untergebracht, das im Falle von Meteoriteneinschlägen als Schutzraum dienen soll. Die nahe Seite des Mondes wurde gewählt, weil sie von der Sonne beleuchtet wird und der Erde zugewandt ist. Das Sonnenlicht wird von den photovoltaischen Paneelen zur Stromerzeugung genutzt, und die Aktivitäten der Astronauten werden durch die Anwesenheit von Licht verstärkt. Die Lage der Basis auf der der Erde zugewandten Seite ist auch für die Kommunikation von Vorteil, da die Antennen direkt auf die Erde gerichtet sind (oder auf einen Satelliten im Falle der optischen Verbindung).

Wir planen, unser Mondlager aus vorgefertigten Modulen zu errichten, die mit Ariane-64-Raketen von der Erde transportiert werden. Die maximale Masse eines Moduls wird 8,6 t betragen, was der maximalen Nutzlast der A64 in die Mondumlaufbahn (LTO) entspricht. Neben dem Hauptmodul können mehrere weitere Module hinzugefügt werden, um das Mondlager zu bilden. Die Sonnenkollektoren, Antennen und andere externe Geräte werden auf der Mondoberfläche neben der Basis montiert. Das Hauptmaterial ist die Aluminiumlegierung 6061 mit einigen ABS- und Kohlefaserteilen sowie anderen Materialien in geringen Mengen, wie Stahlbolzen, Gummidichtungen usw. Die Module werden in einer 1,2 m tiefen Aushöhlung der Mondoberfläche platziert, um unerwünschte Bewegungen oder Drehungen der Module zu verhindern. Sie werden mit Hilfe von Kränen manipuliert und platziert und können auch gerollt werden. Die Kräne und andere für die Manipulation notwendigen Maschinen können in einer separaten Vorabmission oder mit einer Sekundärrakete in derselben Mission gebracht werden. Ein Schlagschrauber ist auch erforderlich, um zwei Module miteinander und mit den Enden der Module zu verbinden. Die Module werden nach der Fertigstellung unter Druck gesetzt und vor jeder Änderung druckentlastet. Die Fensterscheibe wird unmontiert in einem sicheren Behälter transportiert, um sie während der Montage und des Transports nicht zu beschädigen.

Das Heiz-/Kühlsystem der Mondbasis-Module sorgt für eine angenehme Temperatur zum Leben. Das O2-Speichersystem und der CO2-Wäscher sorgen dafür, dass der Sauerstoff durch die Module fließt, und fangen überschüssiges CO2 auf. Die Wände der Module schützen die Astronauten bis zu einem gewissen Grad vor kosmischer Strahlung. Dies kann noch verbessert werden, indem die Wände der Module mit Erde bedeckt werden, und die für die Luftfahrt geeignete Aluminiumlegierung 6061 kann die Basis vor kleinen Stößen schützen. Der Körper der Module kann einem simulierten Druck von 3 atm standhalten. Die Basis ist außerdem mit einem Aquaponiksystem ausgestattet, das die Versorgung mit Lebensmitteln aufrechterhalten kann, selbst wenn die Versorgungsmissionen stark beeinträchtigt werden. Das Hauptfenster besteht aus einer Glas-/Kunststoffscheibe, die die Besatzung vor einem möglichen Zerspringen des Glases schützt.

Der Stützpunkt wird die Besatzung mit einem Wasserkreislaufsystem (ähnlich dem auf der ISS) versorgen, indem er das verbrauchte Wasser mit einem speziellen Filtersortiment filtert, so dass es selbstversorgend ist. Es kann auch Urin in trinkbares Wasser umwandeln. Das Wassersystem besteht aus einem Haupttank unter dem Badezimmer des Moduls und einer Notwasserversorgung, die sich im Fischtank des Aquaponik-Moduls befindet. Wasser kann auch als Kondenswasser aus der Klimaanlage gewonnen werden, und zwar mit den in der Klimaanlage enthaltenen Kollektoren.

Die Lebensmittel werden hauptsächlich in der Nähe der Sauerstofftanks unter dem Boden eines Moduls gelagert. Die Lebensmittel werden hauptsächlich aus getrockneten Produkten bestehen, die mit Wasser rehydriert werden können. Die Hauptnahrungsquelle ist das Aquaponik-System, in dem Fische, Meeresfrüchte und Algen zusammen mit anderen Gemüsesorten und Kräutern in einer symbiotischen Weise gezüchtet werden. Die Abfälle aus dem Fischtank werden als natürlicher Dünger für den Anbau des Gemüses verwendet; die Nährstoffe und der Sauerstoff, den die Pflanzen liefern, werden für das Aquarium genutzt.

Das Stromversorgungssystem besteht aus Photovoltaikmodulen, wiederaufladbaren Batterien und der entsprechenden Elektronik. Das System verwendet 22 455-Watt-Paneele, die eine Gesamtleistung von bis zu 10 kWp erzeugen können, und 16 LiFePO4-Zellen auf Lithiumbasis, die in einem gesicherten Behälter untergebracht sind. Diese Batterietechnologie wurde gewählt, weil sie im Vergleich zu anderen chemischen Systemen sehr sicher ist, allerdings auf Kosten eines höheren Gewichts. Die Zellen haben eine Nennspannung von 3,2 V und verfügen zusammen über eine Energie von 48 kWh. Darüber hinaus verfügt das System über verschiedene Umwandlungs- und Verwaltungselektronik wie den Wechselrichter und das BMS, die für die Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom bzw. den Schutz der Batterien verwendet werden.

Die Basis verfügt über ein elektrisch betriebenes Klimatisierungssystem, das auch die Luft von CO2 reinigt. Die Filter sind alle austauschbar und leicht zu entfernen, mit einem werkzeuglosen Design. Unter dem Boden jedes Moduls befinden sich sechs Sauerstofftanks, die von der elektronischen Steuereinheit (ECU) des Moduls gesteuert werden, um den Sauerstoffgehalt zu messen und bei Bedarf auszugleichen. Außerdem prüft die Steuereinheit den Innendruck des Moduls. Das System stellt sicher, dass der optimale O2-Gehalt in der Basis aufrechterhalten wird, um die Gesundheit der Astronauten zu schützen.

Unser Moon Camp kann für alle drei Zwecke eingesetzt werden: für kommerzielle, wissenschaftliche und touristische Zwecke, da es modular aufgebaut ist und je nach Bedarf ausgestattet werden kann. In seiner Standardkonfiguration wird das Moon Camp zunächst für wissenschaftliche Zwecke eingerichtet.

Mit einem Lunar Rover, einem multifunktionalen Bau- und Forschungsinstrument, können wir Materialien für den weiteren Ausbau der Mondbasis für alle benötigten Zwecke transportieren und manipulieren.

Die Astronauten wachen in ihren hölzernen Etagenbetten auf und gehen ihrer morgendlichen Routine nach, einschließlich Essen, Hygiene und Gesundheitsüberwachung, wobei die hölzerne Einrichtung der Basis ihnen hoffentlich ein Gefühl von Komfort und Gemütlichkeit vermittelt. Dann überprüfen sie den Status der wichtigsten Systeme, die für den Betrieb des Mondlagers benötigt werden, wie das Strom-, Luft- und Wassersystem sowie das Aquaponiksystem. Dazu gehören die Reinigung der Solarpaneele (Teil des Stromsystems), die Überwachung des Sauerstoff- und CO2-Gehalts und des Drucks in der Basis, die Überprüfung des PH-Werts des Wassers und des Sauerstoffgehalts des Aquaponiksystems sowie des Nährstoffgehalts des Bodens.

Jedes Besatzungsmitglied muss sich mindestens 30 Minuten lang drinnen sportlich betätigen oder einen Spaziergang von gleicher Dauer außerhalb des Stützpunktes unternehmen, um Muskelschwund vorzubeugen.

          Nach den ersten Untersuchungen wird sich das Team der Mondbasis mit der Kommandozentrale auf der Erde in Verbindung setzen, um über die Situation an Bord zu berichten und um Informationen über die durchzuführenden Forschungsmissionen zu erhalten.

Mindestens zwei Besatzungsmitglieder werden ständig an Bord bleiben, um den Betrieb kritischer Systeme zu überwachen und die Sicherheit der Basis zu gewährleisten. Die übrigen Astronauten können verschiedene Aufgaben übernehmen, wie z. B. die Erkundung des Mondbodens, die Schaffung neuer Basen mit Hilfe des 3D-Drucks, Experimente zur Aufzucht von Pflanzen und Tieren auf der Mondoberfläche mit Hilfe des Aquaponik-Systems, Experimente auf dem Mondboden selbst, Bergbauarbeiten für industrielle Zwecke oder für die Forschung und in Zukunft sogar Besichtigungen und die Nutzung als Basis für künftige Missionen weiter im Sonnensystem.

Am Ende des Tages kehrt das gesamte Personal zur Basis zurück, packt die außerhalb der Basis zurückgelassenen Werkzeuge und Instrumente ein, isst und genießt die freie Zeit. Sie können mit ihren Familien oder Freunden auf der Erde sprechen, Videos oder Medien ansehen, die zuvor auf den internen Server heruntergeladen wurden, Dokumentationen suchen und veröffentlichen und vieles mehr über das Kommunikationssystem mit hoher Bandbreite.