Wir haben ein Moon Camp für vier bis sechs Personen konzipiert, um den Mond zu erforschen und uns auf künftige Weltraummissionen vorzubereiten. Unser Ziel ist es, eine sichere Umgebung zu schaffen, in der unsere Astronauten Forschungen durchführen können, ohne zur Erde zurückkehren zu müssen. Unsere Basis wird aus drei Haupteinheiten bestehen, die durch hermetisch abgedichtete Tunnel miteinander verbunden sind und bei Bedarf erweitert werden können. Wir hoffen auch, Helium-3 zur Erde zurückschicken zu können, das eine sicherere Kernenergie ohne radioaktive Abfälle liefern könnte.

Wir wollen unser Mondlager in der Nähe des Kraters Shackleton am Südpol errichten. Eine vorläufige Analyse der Daten des Satelliten SMART-1 der Europäischen Weltraumorganisation hat ergeben, dass die Spitze des Hügels im Südwesten des Shackleton-Kraters während des südlichen Mondsommers konstant beleuchtet ist. Da der Hügel während des Sommers konstant mit Sonnenenergie versorgt wird, ist das Problem der Energiequelle gelöst. Das Sonnenlicht ist ein wichtiger Faktor für Temperaturschwankungen. Zwischen Tag und Nacht kann sich die Temperatur um etwa 300 Grad Celsius ändern. Wenn also die Oberfläche ständig beleuchtet ist, schwankt die Temperatur nicht so stark. In der Nähe des Südpols befinden sich auch die größten Eisvorkommen, die wir zur Gewinnung von Sauerstoff, Wasserstoff durch Hydrolyse und trinkbarem Wasser nutzen wollen. Der Shackleton-Krater soll über Wasservorkommen verfügen, so dass die Astronauten keine weiten Wege zurücklegen müssten, was Ressourcen spart.

Wir werden Basismaterial von der Erde mitbringen. Die auf der Erde entwickelten Roboter werden zunächst die Luftschleusen und die Haupteinheiten bauen. Zu den Variablen, die sich stark von denen auf der Erde unterscheiden, gehören Temperatur, Druck und Strahlung. Da sich die Astronauten im Inneren des Mondlagers aufhalten werden, muss die Temperatur konstant bleiben. Eines der besten Materialien für die thermische Isolierung (Isolation?) ist Aerogel. Es handelt sich um einen Feststoff mit extrem geringer Dichte und ist daher sehr leicht. Kevlar wiegt wenig und hat einen hohen Härtegrad. Unter extremen Temperaturen ändert Kevlar seine Struktur oder Form nicht. Da das Mondlager Fenster braucht, durch die die Astronauten hinaussehen können, werden wir Thermoglas verwenden. Thermisches Glas wird die Astronauten vor extremen Temperaturen und dem Druck im Weltraum schützen. Für Objekte wie Stühle und Tische und zusätzliche Teile werden wir einen 3D-Drucker verwenden, um die benötigten Teile zu erhalten.

Wir werden unser Mondlager durch den Bau von drei Luftschleusen schützen, eine in jeder wichtigen Einheit, so dass im Falle des Verlusts einer der Einheiten die beiden anderen intakt bleiben und unsere Astronauten vor der bewohnbaren Atmosphäre geschützt sind. Mit Hilfe von Aerogel und Thermoglas werden wir die Stabilität der Temperatur und des Sauerstoffgehalts gewährleisten. Strahlung ist eines der größten Probleme, und wir planen, unser Mondlager mit einer Schicht aus Mondgestein zu bedecken, da dies die beste Lösung ist, da keine Materialien von der Erde mitgebracht werden müssen. Unsere Lebenserhaltungssysteme und ein zusätzlicher Raum, der mit allem Notwendigen gefüllt ist, werden unterirdisch gebaut und sind von allen drei Einheiten aus zugänglich, so dass sie besser geschützt sind und im Falle eines Unfalls als Backup genutzt werden können. Da die Schwerkraft zu Muskel- und Knochenschwund führt, werden die Astronauten ein tägliches Trainingsprogramm absolvieren, um ihre körperliche Form zu erhalten.

Wir planen, Trinkwasser durch das Schmelzen des Eises zu gewinnen. Die Astronauten würden es aus den Eisvorkommen rund um den Südpol gewinnen. Wir werden ein Filtersystem verwenden, das auf metallischem Eisen basiert, das wir aus dem Regolith gewinnen können, und zwar durch Elektrolyse von geschmolzenem Salz, das uns auch mit Kalzium- und Magnesiumionen versorgen könnte. Wir werden einen Mondrover benutzen, um in die Krater zu fahren und das Eis zu holen. Am Rand der Krater werden wir Spiegel bauen, die das Sonnenlicht auf die Solarzellen des Rovers lenken, so dass wir ihn nicht vom Camp aus aufladen müssen.

Zu Beginn bestand ihre Ernährung aus schnell wachsenden Pflanzen (Algen) und Nährstoffriegeln, die von der Erde mitgebracht wurden. Brokkoli ist unsere Hauptquelle für Eisen und Vitamin C, Soja liefert Eiweiß, Magnesium und Vitamin D. Sie erhalten Vitamin A und Kohlenhydrate aus Süßkartoffeln, Zink und Kalzium aus Linsen und Vitamin K aus Edamame. Datteln sind eine gute Zuckerquelle. Die Astronauten erhalten Mahlzeitenpläne, die ihren Kalorienbedarf decken. Die Pflanzen werden in Agar wachsen, weil es ein hygienischeres Medium ist, mit dem sich leichter arbeiten lässt und Nährstoffe und Vitamine in genauen Mengen zugegeben werden können.

Unsere Hauptstromquelle wird Solarenergie sein, die durch das konstante Sonnenlicht erzeugt wird. Die Paneele werden das gesamte Mondlager mit Strom versorgen, und die überschüssige Energie wird in Blei-Säure-Batterien gespeichert. Diese Batterien werden die Basis nachts mit Strom versorgen. Nachts werden wir einen Wasserstoffgenerator verwenden, um maximale Energie zu erhalten. Die beste Methode zur Gewinnung von hochreinem Wasserstoffgas ist die Wasserelektrolyse. Eine weitere Alternative ist ein Fusionsreaktor, der Helium-3 als Brennstoff verwendet. Helium-3 ist für die Kernenergie sicherer, da es nicht radioaktiv wird und keine giftigen Abfallprodukte erzeugt.

Wir werden die Hydrolyse nutzen, um Sauerstoff zu gewinnen, aber um Luft mit dem empfohlenen Prozentsatz an Sauerstoff 20% und Stickstoff 78% zu erhalten, müssen wir weitere Schritte unternehmen. Zunächst werden wir den Stickstoff in Gastanks von der Erde mitbringen, aber später denken wir über andere Methoden nach, wie zum Beispiel die Synthese aus Harnstoff. Die Eisvorkommen werden unsere Hauptquelle für Sauerstoff und Wasserstoff sein, den wir als Treibstoff verwenden können, aber wir werden auch das Elektrolyseverfahren mit geschmolzenem Salz nutzen, um Sauerstoff aus dem Regolith zu entfernen.

Das Hauptziel unseres Projekts aus wissenschaftlicher Sicht ist die Erforschung des Mondes und die Untersuchung der Möglichkeit, dauerhaft auf dem Mond zu leben. Wir berücksichtigen die Effizienz und die Möglichkeit, eine zukünftige Kolonie zu errichten, die später auf andere Planeten ausgedehnt wird. Wenn wir ein Lager auf der Oberfläche des Mondes errichten, wird die Raumfahrt aufgrund der geringen Schwerkraft des Mondes einfacher und billiger. Kommerziell gesehen wird unser Ziel sein, Helium-3 zur Erde zu bringen und es in Kernreaktoren als alternative Energiequelle zu verwenden. Wir könnten auch ein virtuelles "Moon Camp" einrichten, damit jeder auf der Erde sehen kann, was die Astronauten tun und wie die Basis aussieht. Die Menschen auf der Erde können mehr über die Geheimnisse des Mondes erfahren und sich über die neuen Entdeckungen auf dem Laufenden halten.

Die Besatzung wird in zwei Schichten schlafen, so dass zu jeder Zeit mindestens 2 Besatzungsmitglieder wach sind. Nach dem Aufwachen werden die Astronauten duschen und in der Lobby frühstücken. Danach werden sie zwei Stunden lang trainieren. Wir müssen sicherstellen, dass die Ausrüstung, die sie benutzen werden, für die geringere Schwerkraft des Mondes geeignet ist. Studien haben gezeigt, dass Astronauten auf Weltraumflügen bis zu 20 % ihrer Muskelmasse verlieren, und sie müssen ständig den Sauerstoff- und Wasserstoffgehalt der Luft sowie die Unversehrtheit der Solarzellen und der Batterien überprüfen. Sie haben tägliche Aufgaben wie die Reparatur beschädigter Gegenstände in der Werkstatt, die Analyse von Proben im Labor, die Ernte und die Pflege der Pflanzen. Wenn die Temperatur es zulässt, werden einige der Mitglieder auf Außenmissionen gehen, um Daten oder Proben zu sammeln. Sie werden mit einem Mondrover unterwegs sein, der für längere Fahrten in der Basis aufgeladen wird, aber auch mit eigenen Solarzellen ausgestattet ist. Die Astronauten werden jeweils Zeit haben, mit ihren Familien und Freunden zu kommunizieren, Zugang zu einem Psychologen haben und auch neue Aufgaben vom Kontrollzentrum auf der Erde erhalten. Während die Astronauten daran arbeiten, ein autarkes Mondlager zu errichten, benötigen sie weiterhin Vorräte, die von der Erde geschickt werden. Die Astronauten werden um Ersatzteile bitten können, falls etwas kaputt geht und nicht ersetzt werden kann, und sie werden auch Protein- und Vitaminriegel erhalten. Durch die Einrichtung eines Lagers auf dem Mond wäre es aufgrund der geringeren Schwerkraft viel billiger, sich mit Vorräten für Reisen zu versorgen, die weiter von der Erde entfernt sind. Wenn wir analysieren, wie sich dieses erste Mondlager bewährt und wie viele Ressourcen es benötigt, können wir es ausbauen und sogar ein Forschungszentrum für den Mond und ein Kontrollzentrum für künftige Weltraumforschungsmissionen einrichten.