Η εντολή που μας δόθηκε ήταν να σχεδιάσουμε μια σεληνιακή κατασκήνωση. Η εντολή ήταν εντελώς ανοιχτή και μας δόθηκε η δυνατότητα να αποφασίσουμε ελεύθερα τη λειτουργία της κατασκήνωσης. Η ομάδα μου αποφάσισε ότι η κατασκήνωση θα είχε διάρκεια αποστολής τριών μηνών και θα φιλοξενούσε τέσσερις αστροναύτες με υπόβαθρο στη χημεία, τη μηχανική, την ιατρική και τη βοτανολογία. Ο καταυλισμός θα κατασκευαζόταν για να ολοκληρωθεί αυτή η αποστολή, αλλά με σκοπό να χρησιμοποιηθεί ξανά σε πιθανώς μεγαλύτερες αποστολές στο μέλλον. Κατά το σχεδιασμό της κατασκήνωσης προσπαθήσαμε να λάβουμε όσο το δυνατόν πιο ρεαλιστικές αποφάσεις, οπότε οι αποφάσεις που ελήφθησαν επηρεάστηκαν από: το κόστος της εκτόξευσης μεγάλων τμημάτων, την ασφάλεια των αστροναυτών, την επιστημονική αξία που θα αποκτηθεί και το πιθανό ενδιαφέρον που θα δημιουργηθεί. Η κατασκήνωση θα στεγάσει εγκαταστάσεις διαβίωσης και εργασίας για τέσσερις αστροναύτες. Η αποστολή τους θα περιλαμβάνει εκδρομές έξω από τον καταυλισμό, καθώς και πειράματα και άλλα παρόμοια μέσα σε αυτόν, γι' αυτό θα χρειαστούν διάφορα ρομπότ εκτός από τον ίδιο τον καταυλισμό, συμπεριλαμβανομένου ενός μικρού ρομπότ που μοιάζει με ρυμουλκούμενο για τη μεταφορά του εξοπλισμού και το χειρισμό των μονάδων κατά τη συναρμολόγηση, ενός ρομπότ μεγάλων αποστάσεων σχεδιασμένο να λειτουργεί ως "σωσίβια λέμβος" σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης, και κάποιων ρομπότ εξωραϊσμού που θα σταλούν πριν από την άφιξη των αστροναυτών για να προετοιμάσουν το χώρο προσγείωσης. Είχαμε την τύχη να δημιουργήσουμε έναν κόσμο VR με τη Βάση στο https://www.youtube.com/watch?v=LJ9pj4J4jX8 χρησιμοποιώντας τα Occulus Headsets Quest 2.

Τα σχέδια που παρουσιάζονται στην ενότητα 4 για μερικές από τις ενότητες είναι για μια παλαιότερη έκδοση της βάσης, οπότε, αν και είναι πολύ παρόμοια με την τελική έκδοση, διαφέρουν ελαφρώς.

Μια ισημερινή θέση στην κοντινή πλευρά θα είχε συνεχή οπτική επαφή με τη Γη, ένα σαφές πλεονέκτημα, αλλά θα σήμαινε ότι οι αστροναύτες δεν θα μπορούσαν να δουν το τμήμα του ουρανού πίσω από τη σελήνη. Δυστυχώς, οι επιφανειακές θερμοκρασίες κοντά στον ισημερινό ποικίλλουν δραστικά, καθιστώντας δύσκολη τη διατήρηση μιας επιφανειακής βάσης σε αυτή τη θέση. Κοντά στους πόλους, η έκθεση στον ήλιο είναι πολύ χαμηλότερη. Στην πραγματικότητα, υπάρχουν αρκετές τοποθεσίες κοντά στους πόλους όπου ο ήλιος κυριολεκτικά δεν λάμπει ποτέ. Αυτό σημαίνει ότι, ενώ είναι προφανώς κρύο, η διακύμανση της θερμοκρασίας σε αυτές τις θέσεις είναι ελάχιστη. Κατά συνέπεια, τα υλικά και η δομή της βάσης μπορούν να βελτιστοποιηθούν για τις χαμηλές θερμοκρασίες κοντά στους πόλους. Επιπλέον, δεδομένου ότι οι επιφανειακές θερμοκρασίες είναι πολύ χαμηλότερες, μπορεί να σχηματιστεί πάγος κοντά στους πόλους. Λαμβάνοντας υπόψη αυτούς τους παράγοντες, επιλέξαμε έναν κρατήρα κοντά στο νότιο πόλο στις 42°Ε, 84,25°Ν.

Πριν από την κατασκευή του σεληνιακού καταυλισμού στην επιφάνεια, θα πρέπει να προετοιμαστεί η περιοχή προσεδάφισης. Για το σκοπό αυτό, θα σταλούν μη επανδρωμένα ρόβερ στην περιοχή προσεδάφισης, τα οποία θα καθαρίσουν την περιοχή και θα ισοπεδώσουν τις πλαγιές, όπως είναι απαραίτητο, ώστε να υπάρχει κατάλληλο μέρος για την κατασκευή του καταυλισμού. Υπάρχουν δέκα μονάδες που απαρτίζουν τον κύριο καταυλισμό, ενώ στο χείλος του κρατήρα θα τοποθετηθεί ένας επιπλέον πύργος επικοινωνιών και μια μονάδα πειραμάτων που θα λειτουργεί εξ αποστάσεως. Για να μειωθεί ο κίνδυνος καταστροφικής αποτυχίας, ορισμένες από τις μονάδες θα κατασκευαστούν στη Γη και θα εγκατασταθούν απλώς στο φεγγάρι, με την πρόσδεσή τους στις άλλες μονάδες. Αυτό συμβαίνει επειδή είναι πολύ πιο εύκολο να διασφαλιστεί η αξιοπιστία των μονάδων στη Γη παρά στη Σελήνη. Οι ακόλουθες μονάδες θα κατασκευαστούν στη Γη: η αεροθυρίδα, η μονάδα κατοικίας, το εργαστήριο, η τουαλέτα, το πείραμα και η βοηθητική μονάδα, καθώς και ο εύκαμπτος διάδρομος μεταξύ των κόμβων και του πύργου επικοινωνιών (τα υδραυλικά ενεργοποιούμενα πασσάλους θα κατασκευαστούν επίσης στη Γη). Οι δύο κόμβοι θα διασπαστούν σε μικρότερα τμήματα, καθώς είναι πολύ μεγάλοι για να εκτοξευθούν σε ένα κομμάτι. Η υδροπονική μονάδα θα κατασκευαστεί από ένα συνδυασμό απλών εξαρτημάτων (όπως λωρίδες τιτανίου και τούβλα HDPE) και εξαρτημάτων που κατασκευάζονται στη Γη (όπως το συγκρότημα πρόσδεσης). Όλα αυτά θα κατασκευάζονταν με υλικά και τεχνικές (εκτός από την υδροπονική μονάδα) που είναι τυπικά για τις υπάρχουσες κατοικήσιμες μονάδες.

Όπως αναφέρθηκε στην ενότητα 2.1, η επιλεγμένη θέση παρέχει ήδη σημαντική προστασία. Επειδή ο καταυλισμός δεν έχει ποτέ άμεσο φωτισμό από τον ήλιο, προστατεύεται αρκετά αποτελεσματικά από την ηλιακή ακτινοβολία. Οι μόνες άλλες πηγές ακτινοβολίας είναι ο πυρηνικός αντιδραστήρας που τροφοδοτεί το στρατόπεδο και η κοσμική ακτινοβολία. Ο αντιδραστήρας είναι κατάλληλα θωρακισμένος, και οποιαδήποτε κοσμική ακτινοβολία εμποδίζεται από HDPE πάχους τουλάχιστον 20 εκατοστών για να εξασφαλιστεί επαρκής προστασία. Ένας άλλος κίνδυνος είναι η σεληνιακή σκόνη, η οποία προσκολλάται στις επιφάνειες και προκαλεί διάφορα προβλήματα, όπως πιθανή βλάβη στους πνεύμονες του αστροναύτη, ζημιά στις επιφάνειες λόγω των λειαντικών ιδιοτήτων της, μείωση της αποτελεσματικότητας των ευάλωτων εξαρτημάτων, όπως οι σφραγίδες, και ζημιά στις διαστημικές στολές. Τα φίλτρα στα περιβαλλοντικά συστήματα θα εξασφαλίσουν ότι αν η σκόνη εισέλθει στο στρατόπεδο θα απομακρυνθεί, και η προσεκτική συντήρηση των διαστημικών στολών και του εξοπλισμού μετά την επιστροφή στη βάση θα αποτρέψει την είσοδο σκόνης στη βάση.

Προκειμένου να μειωθεί ο κίνδυνος από την εξόρυξη πόρων, το νερό θα αποθηκεύεται στο διαστημικό σταθμό Artemis κατά τη διάρκεια των συνήθων αποστολών εφοδιασμού. Θα αποσυρθεί κατά τη διάρκεια της προσγείωσης. Μπορούμε να συμπληρώσουμε τον ανεφοδιασμό εξάγοντας νερό από σεληνιακό πάγο.

Και πάλι, προκειμένου να μειωθεί ο κίνδυνος που συνδέεται με την εξόρυξη πόρων, θα αποθηκεύσουμε τρόφιμα στο διαστημικό σταθμό Άρτεμις για την προετοιμασία της αποστολής, και ο εφοδιασμός θα συμπληρωθεί από τα πειράματα υδροπονίας (αν και αυτά τα πειράματα δεν θα είναι σε θέση να συντηρήσουν το πλήρωμα από μόνα τους).

Η ισχύς θα παρέχεται από έναν μικρό πυρηνικό αντιδραστήρα που θα έχει ως πρότυπο τον αντιδραστήρα eVinci που σχεδιάζει η Westinghouse. Ως κύρια μέθοδος αποθήκευσης ενέργειας θα χρησιμοποιηθούν σφονδύλιοι, λόγω της ανθεκτικότητάς τους σε ακραίες συνθήκες, αν και θα χρησιμοποιήσουμε κυψέλες καυσίμου υδρογόνου λόγω της υπάρχουσας χρήσης τους στις διαστημικές πτήσεις.

Ο αέρας θα είναι επίσης αποθηκευμένος στο διαστημικό σταθμό Άρτεμις, και για άλλη μια φορά, μπορούμε να συμπληρώσουμε τον εφοδιασμό με την εξαγωγή οξυγόνου από τη σεληνιακή επιφάνεια με αναγωγή με υδρογόνο, το οποίο είναι περίπου 45% οξυγόνο κατά μάζα.

Ο σκοπός της κατασκήνωσης είναι μια αποστολή ανακάλυψης. Ο στόχος θα είναι να δοκιμαστούν και να επιδειχθούν τεχνολογίες και τεχνικές που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν στο μέλλον για μεγαλύτερες αποστολές και τελικά για μακροχρόνια κατοίκηση. Αυτό συμβαίνει επειδή, όσον αφορά τις επανδρωμένες διαστημικές αποστολές, έχουμε στείλει ανθρώπους στο φεγγάρι για λίγες ημέρες, είχαμε αστροναύτες στον ISS για αρκετούς μήνες, αλλά ποτέ δεν είχαμε αστροναύτες να μείνουν στην επιφάνεια της Σελήνης για μεγάλη διάρκεια. Κατά συνέπεια, το πρώτο μέλημα, πριν αρχίσουμε να σκεφτόμαστε σοβαρά για εμπορικές ή τουριστικές επιχειρήσεις, είναι αν μπορούμε πραγματικά να ζήσουμε στη Σελήνη. Τα έργα που θα αναλαμβάνονταν θα περιλάμβαναν την καλλιέργεια φυτών (εξ ου και ο βοτανολόγος), τη διερεύνηση αποτελεσματικών μεθόδων για την εξαγωγή οξυγόνου και άλλων πόρων από το σεληνιακό έδαφος και την κατασκευή διαφόρων αντικειμένων με τη χρήση των εργαλείων της μονάδας κατασκευής.

Η κύρια έρευνα στο σεληνιακό στρατόπεδο είναι να αποφασιστεί αν είναι εφικτή η μακροπρόθεσμη κατοίκηση στο φεγγάρι. Για το σκοπό αυτό, η ημέρα των αστροναυτών πρέπει να είναι όσο το δυνατόν πιο "φυσιολογική". Οι περισσότεροι από εμάς αρχίζουμε τη μέρα μας με πρωινό, ακολουθούμενη από προσωπική υγιεινή και ντύσιμο. Έτσι θα ξεκινούσαν τη μέρα τους και οι αστροναύτες. Θα ακολουθούσε μια σύντομη συνάντηση για να συζητηθούν τα καθήκοντα που έχουν προγραμματιστεί για την ημέρα και πώς πήγε η χθεσινή εργασία. Μόλις τελειώσουν αυτές οι δραστηριότητες, οι αστροναύτες χωρίζονται σε δύο "ομάδες". Η πρώτη ομάδα έχει μια συνεδρία άσκησης στον κόμβο Α. Η άσκηση είναι σημαντική για να εξασφαλιστεί η ελάχιστη μυϊκή ατροφία που προκαλείται από τη διαβίωση σε περιβάλλον χαμηλής βαρύτητας και για να διατηρηθεί ένα ισχυρό καρδιαγγειακό σύστημα. Η ομάδα δύο, εν τω μεταξύ, φροντίζει για τη γενική συντήρηση στον καταυλισμό, όπως η τακτοποίηση, ο έλεγχος των φυτών κ.λπ. Στη συνέχεια οι δύο ομάδες θα εναλλάσσονται, με την ομάδα ένα να ασχολείται με τα καθήκοντα γενικής συντήρησης και την ομάδα δύο να γυμνάζεται. Ο λόγος για αυτόν τον διαχωρισμό είναι ότι ο κόμβος Α δεν έχει τον χώρο για να γυμνάζονται ταυτόχρονα και οι τέσσερις αστροναύτες. Οι δύο ομάδες συναντιούνται για να εργαστούν στα έργα που έχουν οριστεί για την ημέρα. Κατά τη διάρκεια των τριών μηνών, θα υπάρχει ένα ευρύ φάσμα εργασιών, ίσως προετοιμασία για μια EVA, εκτέλεση εργασιών συντήρησης, διεξαγωγή αναλύσεων σε δείγματα, χρήση των εγκαταστάσεων κατασκευής στον κόμβο Β κ.ο.κ. Οι εργασίες αυτές θα προγραμματίζονταν πριν από την έναρξη της αποστολής, ώστε να αξιοποιηθεί ο χρόνος του αστροναύτη πιο αποτελεσματικά, αν και είναι πιθανό να γίνουν αλλαγές κατά τη διάρκεια της αποστολής για απρόβλεπτους λόγους. Για την ημέρα του παραδείγματός μας, οι αστροναύτες θα κατασκευάσουν μια υδραυλική βαλβίδα αντικατάστασης για την επισκευή μιας εφεδρικής αντλίας. Και πάλι, διατηρώντας την εργάσιμη ημέρα όσο το δυνατόν πιο "κανονική", οι ομάδες θα κάνουν διάλειμμα για γεύμα περίπου το μεσημέρι. Αφού τελειώσει το πλύσιμο, οι αστροναύτες προσεγγίζουν την επόμενη εργασία τους, η οποία τη συγκεκριμένη ημέρα είναι ο σχεδιασμός της αυριανής EVA για τη συλλογή δειγμάτων εδάφους. Αυτή η περίοδος εργασίας θα είναι μεγαλύτερη από την πρωινή συνεδρία και θα ολοκληρωθεί εγκαίρως για το βραδινό γεύμα, μετά το οποίο θα έχουν χρόνο για χαλάρωση πριν κλείσουν τα πάντα, κάνουν τυχόν ελέγχους της τελευταίας στιγμής (ίσως αυτά τα φυτά ξανά) και πέσουν για ύπνο. Η ίδια η ώρα της ημέρας θα συγχρονίζεται με την ώρα GMT.