Στο πλαίσιο της αποστολής Conatur Lunar, η βάση μας Sanctuarium σκοπεύει να αποτελέσει μια καινοτόμο ερευνητική εγκατάσταση, με σκοπό την περαιτέρω αποκάλυψη και κατανόηση της γεωλογικής ιστορίας της σεληνιακής επιφάνειας. 

• Η πρωταρχική φάση θα επικεντρωθεί προς την κατεύθυνση της αυτάρκειας: με έμφαση στην κατασκευή και τη συγκέντρωση των απαραίτητων πόρων.
• Στη συνέχεια, οι δευτερεύοντες παράγοντες του έργου μας θα στραφούν προς την έρευνα και τον πειραματισμό.

Η έρευνα μέσω του εργαστηρίου μας, που περιλαμβάνει την εις βάθος ανάλυση του σχηματισμού και της σύνθεσης της σεληνιακής σκόνης, θα αξιοποιηθεί για τη δημιουργία μιας ακριβέστερης καταγραφής τόσο του φεγγαριού όσο και του παρελθόντος του πλανήτη μας. Τελικά, τα δεδομένα που θα συλλέξουμε θα χρησιμοποιηθούν για την ενημέρωση των σύγχρονων εξελίξεων στην τεχνολογία αποικισμού και εξερεύνησης της σελήνης.

SanctuariumΤο τρισδιάστατο μοντέλο δείχνει την πρόθεση του σχεδιασμού μας να παρέχει προστασία, ενώ παράλληλα επιτρέπει την εκτέλεση εργασιών. Το υπόγειο σχέδιο αποτελείται από περιοχές κατοικίας, τεχνικές, γεωργικές και αποθηκευτικές περιοχές, οι οποίες παρέχουν στο τετραμελές πλήρωμά μας τα απαραίτητα εργαλεία για να ζει και να εργάζεται άνετα κατά τη διάρκεια της αποστολής του. 

Ενώ το Conatur Lunar'Οι προκαταρκτικοί στόχοι βασίζονται σε εξετάσεις - τα αποτελέσματα που θα προκύψουν θα μπορούσαν τελικά να μας επιτρέψουν να προχωρήσουμε σε μια πιο σύνθετη τρίτη φάση.

• Εάν τα δεδομένα το επιτρέψουν, η επιτυχία της βάσης μας στα πρώτα της στάδια και η εμπειρία των αστροναυτών από πρώτο χέρι μπορούν να θεωρηθούν ότι παρέχουν τη δυνατότητα προόδου προς την κατεύθυνση του σεληνιακού αποικισμού. Ελπίζουμε ότι με την ικανότητα επέκτασης, καθώς και με ανακαλύψεις όπως η παραγωγή καυσίμων, οι εφαρμογές των έργων μας μπορούν να εξελιχθούν από μονοσήμαντες σε πολυλειτουργικές στο μέλλον.

Σκοπεύουμε να εγκαταστήσουμε τη βάση μας στην άκρη του κρατήρα De Gerlache. Βρίσκεται κατά μήκος του νότιου άκρου της σελήνης (με σεληνιακές συντεταγμένες 88,5°S, 87,1°W) και παρέχει προσανατολισμό προς τη Γη, ο οποίος είναι ιδανικός για την ελαχιστοποίηση των αποστάσεων ταξιδιού και των διαύλων επικοινωνίας.

Τα στοιχεία που υποστηρίζονται από 24.000 εικόνες κάμερας ευρείας περιοχής και 31.500 εικόνες κάμερας στενής περιοχής υποδηλώνουν ότι η τοποθεσία μας βρίσκεται κοντά σε ένα σημείο αιώνιου φωτισμού. Με ημερήσιες ελάχιστες και μέγιστες τιμές 64% και 98%, το De Gerlache μπορεί να θεωρηθεί ευνοϊκό λόγω της ικανότητάς του να επιτρέπει τη συλλογή ηλιακής ενέργειας. 

Το ίδιο το χείλος του κρατήρα παρέχει ιδανικό έδαφος, καθώς αποτελεί μια επίπεδη έκταση που θα χρησιμοποιηθεί για την τοποθέτηση βάσεων προσγείωσης, ηλιακών συλλεκτών και ερευνητικού εξοπλισμού. Παράλληλα, η παρουσία κοιτασμάτων σεληνιακού πάγου θα επιτρέψει την αυτόνομη συλλογή νερού.

Το πρώτο στάδιο κατασκευής της βάσης μας σκοπεύει να είναι μη επανδρωμένο. Θα επιτρέψουμε τη χρήση ρομποτικής και ενός μηχανήματος διάνοιξης σήραγγας διαμέτρου 17,6 μέτρων για τη διάνοιξη της πλευράς του κρατήρα. Τοποθετώντας τις συντεταγμένες προσγείωσης κοντά σε έναν γνωστό σωλήνα λάβας, επιτρέπουμε την περαιτέρω μελλοντική επέκταση αν χρειαστεί. Η υπόγεια τοποθεσία απεικονίζει μια φυσική άμυνα κατά της ακτινοβολίας και των προσκρούσεων από συντρίμμια, εκτός από την αξιοποίηση του φυσικού περιβάλλοντος, (δηλ. μείωση της εργασίας με την προσαρμογή του φυσικού χώρου της κοιλότητας).

Κατά την πρόσβαση στον κρατήρα, το τρυπάνι θα χρησιμοποιηθεί για να επιμηκύνει τον διαθέσιμο χώρο και η ρομποτική θα ακολουθήσει από πίσω απελευθερώνοντας φουσκωτά για να αποτρέψει την κατάρρευση της δομής. Οι ατμοσφαιρικές συνθήκες θα κατασκευάζονται μέσω της μεταφοράς αερίων όπως H₂, N₂ και O₂, ενώ η ρομποτική θα συλλέγει σεληνιακό έδαφος ως τρισδιάστατο εκτυπώσιμο υλικό για την κατασκευή των θεμελίων και των εξωτερικών τοίχων. Θα συναρμολογήσουν επίσης τα εξωτερικά πέλματα προσγείωσης που είναι απαραίτητα για να καταστεί δυνατή η επόμενη φάση της μετάβασης.

Το επόμενο στάδιο θα στείλει το επανδρωμένο πλήρωμά μας μαζί με τον ειδικότερο εξοπλισμό και τα υλικά που χρειάζονται εγκατάσταση - αυτό θα περιλαμβάνει την τοποθέτηση ειδικού εξοπλισμού, όπως τα O₂ reclaimers, τη συναρμολόγηση των ρόβερ μας και την ενίσχυση τυχόν δομών που είναι επιρρεπείς σε ζημιές κατά τη μεταφορά. Μετά την ανθρώπινη παρέμβαση, η βάση θα πρέπει να είναι πλήρως λειτουργική και το πλήρωμα θα εγκατασταθεί, με τα ρομπότ να χρησιμεύουν πλέον ως συσκευές για βοήθεια και επισκευή.

Διάφοροι κίνδυνοι εγκυμονούν υψηλούς κινδύνους, καθένας από τους οποίους πρέπει να αντιμετωπιστεί ξεχωριστά για τη διατήρηση της ζωής:

Η ακτινοβολία βρίσκεται στα 60 microsieverts, (περίπου 200 φορές τα γήινα επίπεδα) Το πλήρωμα θα φορά δοσίμετρα για να παρακολουθεί το βαθμό έκθεσής του. Οι χώροι με έντονη χρήση, δηλαδή οι χώροι ύπνου και διαβίωσης, θα περιέχουν ενισχυμένη θωράκιση ως περαιτέρω μετριασμό.

Η προβλεπόμενη κλίση της θερμοκρασίας της βάσης μας μπορεί να θερμανθεί ώστε να ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις για ανθρώπινη κατοίκηση με τη χρήση ηλιακής ενέργειας και συστημάτων ανταλλαγής. Οι ραδιοϊσοτοπικές θερμοηλεκτρικές γεννήτριες (RTG) θα χρησιμοποιηθούν ως εφεδρικό σύστημα.

Η εφαρμογή ανιχνευτών διαρροών με ερμητική στεγανοποίηση, τροποποιώντας τεχνολογίες όπως το MFS-TOPS-42, θα ειδοποιεί και θα επιτρέπει στο πλήρωμα να εγκαταλείψει τη βάση μέσω ενός αεροφράκτη σε περίπτωση που προκύψουν σφάλματα στη διατήρηση των ατμοσφαιρικών συνθηκών.

Ελαφριά φυσικά εμπόδια, π.χ. γεμιστές ασπίδες Whipple, θα ενισχύσουν τις επιφανειακές δομές που θεωρούνται ευάλωτες, αυξάνοντας την προστασία τους από τις συγκρούσεις υπερταχύτητας. 

Ο σχεδιασμός της βάσης παρέχει περαιτέρω φυσική άμυνα, αξιοποιώντας τον χώρο των κρατήρων που βρίσκονται κάτω από το έδαφος.

Η πλειονότητα του νερού που θα αντικαταστήσει ο αστροναύτης θα προέρχεται από σεληνιακά αποθέματα πάγου. Η βάση θα χρησιμοποιεί την κυψέλη καυσίμου του λεωφορείου (SFC), το σύστημα γεννήτριας οξυγόνου (OGS), τη διάταξη απομάκρυνσης διοξειδίου του άνθρακα και την αντίδραση Sabatier (SR) για την αναπλήρωση και την ανακύκλωση ενός συνεχούς αποθέματος νερού:

SFC: 2H₂ + O₂ →2H₂O + ηλεκτρισμός
OGS: 2H₂O + ηλεκτρισμός →2H₂ + O₂
SR: 4H₂ + CO₂ → 2H₂O + CH₄

Το φιλτράρισμα των λυμάτων, όπως τα ούρα και το νερό του ντους, σε συνδυασμό με την ελεγχόμενη απομάκρυνση της υγρασίας από τον αέρα της καμπίνας θα διασφαλίσει ότι καμία πιθανή έξοδος δεν θα πάει χαμένη. Οι δευτερογενείς πηγές που λαμβάνονται μέσω του σεληνιακού εδάφους είναι εφαρμόσιμες αλλά όχι ιδανικές, καθώς παράγουν σχετικά χαμηλές αποδόσεις.

Καθώς χρησιμοποιείται σε ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, δηλαδή από την ηλεκτρόλυση έως την υγιεινή, πρέπει να παρέχουμε υποστήριξη μετά από βλάβη του συστήματος. Σε περίπτωση πλεονασμού, η βάση μας διαθέτει δεξαμενές H2O έκτακτης ανάγκης που μπορούν να χρησιμοποιηθούν μέχρι να αποκατασταθεί το πρόβλημα, (βλ. αέρα.)

Όταν επιδιώκουμε τη μακροζωία, η καλλιέργεια φρέσκων προϊόντων θα είναι υποδειγματική, καθώς είναι πιο πιθανό να διατηρήσουμε τις σωματικές απαιτήσεις σε βιταμίνες και ανόργανα άλατα για παρατεταμένες περιόδους, σε αντίθεση με τη λήψη πολυβιταμινών.

Οι χαμηλές συγκεντρώσεις αζώτου στο σεληνιακό έδαφος (5ppm) σημαίνουν ότι θα στείλουμε πρώτα μια ποσότητα από τη Γη μαζί με σπόρους και λίπασμα. Ως εκ τούτου, τα οργανικά απόβλητα θα ανακυκλωθούν.

Αρχικά, η υπόγεια υδατοκαλλιέργεια θα εξασφαλίσει την απόδοση για τη συνέχεια της αποστολής. Ωστόσο, υπάρχει υψηλή ζήτηση ενέργειας, καθώς η ένταση του φωτός είναι ανάλογη της ανάπτυξης των φυτών.

Θα επιδιώξουμε να αναπτύξουμε προηγμένα φυτικά ενδιαιτήματα σε μια δευτερεύουσα φάση παραγωγής. Χρησιμοποιώντας μια σειρά από LED, καθώς και ένα υπόστρωμα από άργιλο που ελέγχει την απελευθέρωση λιπασμάτων, νερού και ανόργανων συστατικών, και αισθητήρες για την παρακολούθηση της ανάπτυξης των φυτών. Η μείωση της ανάγκης για καθημερινή φυσική αλληλεπίδραση με τα φυτά και η υψηλότερη ενεργειακή ένταση έχουν ως αποτέλεσμα τη βελτίωση της καταλληλότητας για μακροχρόνια εγκατάσταση.

Η κύρια πηγή ηλεκτρικής ενέργειας για το πλήρωμά μας θα προέρχεται από ηλιακούς συλλέκτες με υψηλή συγκέντρωση φωτοβολταϊκών στοιχείων ανά cm². Σε συνδυασμό με τους ημερήσιους ρυθμούς φωτισμού της τοποθεσίας, θα μεγιστοποιήσουμε την αποτελεσματικότητα της απορρόφησης της ηλιακής ακτινοβολίας, η οποία κατά συνέπεια χρησιμοποιείται στην παραγωγή ενέργειας.

Επιπλέον, οι κυψέλες καυσίμου υδρογόνου θα χρησιμοποιηθούν για την αποθήκευση της πλεονάζουσας ενέργειας πάνω από τη ζήτηση του σταθμού, πράγμα που σημαίνει ότι σε περιόδους χαμηλού φωτισμού η κατανάλωση παραμένει εύκαμπτη. Όπου είναι δυνατόν, η εκτροπή της παροχής ενέργειας από το εργαστήριο θα επικεντρωθεί επίσης προς τα συστήματα ζωής.

Όπως αναφέρθηκε στις προτάσεις μας για τη διαχείριση των κινδύνων, το πλήρωμα θα έχει πρόσβαση σε RTG σε περίπτωση που το χρειαστεί: αλλά λόγω των κινδύνων που σχετίζονται με τη ραδιενεργό μόλυνση, αυτό θεωρείται ότι είναι περισσότερο μια διέξοδος έκτακτης ανάγκης. Ως εκ τούτου, θα την υλοποιήσουμε ως εξωτερική πηγή, τοποθετημένη στο χείλος του κρατήρα σε ένα ενισχυμένο δοχείο κάτω από το έδαφος.

Τα αέρια που μεταφέρονται μαζί με τη ρομποτική θα εξασφαλίσουν ότι θα δημιουργηθεί αρχικά ένα ατμοσφαιρικό περιβάλλον για την άφιξη του αστροναύτη. Η μέθοδος Sabatier δεν παράγει μόνο νερό, αλλά όταν ακολουθείται από ηλεκτρόλυση θα είναι η κύρια μέθοδος για την παραγωγή οξυγόνου. Η εξαγωγή από τον ρεγόλιθο μπορεί επίσης να συμβεί και θα αξιοποιηθεί σε συνδυασμό με περιπτώσεις που θα επωφεληθούν από τα προϊόντα μεταλλικών κραμάτων που σχηματίζονται στις ανόδους.

Αν και είναι αλήθεια ότι η πρόσληψη οξυγόνου και η αποβολή διοξειδίου του άνθρακα θα συμβεί μέσω της ανάπτυξης των φυτών στη βάση, οι συνθήκες θα παρακολουθούνται και θα ελέγχονται σε τέτοιο βαθμό ώστε η επίδραση στη βάση να θεωρείται αμελητέα.

Οι βαροσκοπικές συνθήκες, συμπεριλαμβανομένης της σύνθεσης του αερίου, της πίεσης και των επιπέδων υγρασίας, θα παρακολουθούνται καθ' όλη τη διάρκεια της αποστολής και οι δεξαμενές αέρα πρέπει να χρησιμοποιούνται ως εφεδρεία σε περίπτωση που τα συστήματα αναπλήρωσης αέρα αποτύχουν.

Conatur Lunar'Ο σκοπός της μπορεί να κατηγοριοποιηθεί σε βραχυπρόθεσμα (ST), μεσοπρόθεσμα (MT) και μακροπρόθεσμα (LT) σχήματα:

ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΌΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΌΣ:

→ να συνδυάσει τα επιστημονικά πεδία STEM των μελών του πληρώματος και τις τρέχουσες γνώσεις με τα επιτόπια πειραματικά στοιχεία, προκειμένου να αποκτήσει καλύτερη εικόνα της γεωλογικής ιστορίας της Σελήνης και, κατ' επέκταση, της Γης. (ST)

→ να χρησιμοποιήσει την προσωπική εμπειρία και την ίδια την αποστολή για να βελτιώσει τις τεχνικές, να αντιμετωπίσει προβλήματα στην προοπτική του διαστημικού ταξιδιού. (MT)

ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΌΣ ΕΞΈΛΙΞΗΣ:

→ να αγωνιστούμε για την πιθανότητα αποικισμού της Σελήνης, ωθώντας τις υπάρχουσες επιτυχημένες τεχνολογίες να γίνουν εφαρμόσιμες σε μεγαλύτερο αριθμό και δημογραφικό πληθυσμό. (LT)Εάν Sanctuarium αποδειχθεί αποτελεσματική στη δημιουργία ενός εργασιακού περιβάλλοντος υψηλής τεχνολογίας ικανού να συντηρήσει την ανθρώπινη ζωή, ο γενικός μας στόχος θα είναι να μάθουμε και να προχωρήσουμε από την πρωτοποριακή μας έρευνα προς τη βελτίωση της βιωσιμότητας και, σε ένα ιδανικό σενάριο, να συμβάλουμε στη δημιουργία εμπορικής και οικιακής ζωής στη Σελήνη.

Καθ' όλη τη διάρκεια του χρόνου που κατοικούν Sanctuarium, η καθημερινή ρουτίνα θα αποτελείται από συντήρηση και έρευνα σε συνδυασμό με εξίσου σημαντικό ελεύθερο χρόνο, προκειμένου να διατηρηθεί μια υγιής ισορροπία μεταξύ επαγγελματικής και προσωπικής ζωής. Αν και δεν θα υπάρχουν κλιμακωτές νυχτερινές βάρδιες, θα καθορίζεται με βάση ένα πρόγραμμα ένας αστροναύτης που θα εφημερεύει για κάθε νύχτα σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης. 

Οι αστροναύτες ξεκινούσαν τις βάρδιες τους με εργασίες υγιεινής. Η χρήση σαμπουάν χωρίς ξέβγαλμα θα μείωνε μαζικά την κατανάλωση νερού και θα ανακούφιζε τον αγώνα της μικροβαρύτητας. 

Το πρωινό κατά την πρώτη ώρα της βάρδιας θα αποτελείται από προϊόντα πλούσια σε θρεπτικά συστατικά, όπως ομελέτα, ώστε να αυξηθεί η ημερήσια πρόσληψη θερμίδων σε περίπου 2.800 θερμίδες. Προτείνουμε να τα παίρνουν σε βιοδιασπώμενες συσκευασίες, για να αυξήσουν τη βιωσιμότητα στο πλοίο. Στη συνέχεια θα ακολουθούσαν εξετάσεις βιοϊατρικής παρακολούθησης για να ελεγχθεί ο τρόπος προσαρμογής του οργανισμού τους στο περιβάλλον για μελλοντικές αποστολές. 

Οι καθημερινές εργασίες της εγκατάστασης θα περιλαμβάνουν την υποβολή εκθέσεων σχετικά με τα ερευνητικά δεδομένα. Εκτός από αυτή τη βασική ερευνητική λειτουργία, το πλήρωμα θα πρέπει επίσης να εκτελεί βασικές εργασίες συντήρησης. Αφού ελέγξουν αν έχουν λάβει επικοινωνία από το κέντρο ελέγχου στη Γη, θα τους ανατεθούν συγκεκριμένες ερευνητικές εργασίες. 

Για μεσημεριανό γεύμα, θα καταναλώνεται ένα γεύμα πλούσιο σε πρωτεΐνες, με διαφοροποίηση των γευμάτων για τη βελτίωση της ποιότητας ζωής. Η δοκιμή νέων τρόπων καλλιέργειας φυτών με τη χρήση τεχνολογίας LED θα επέτρεπε την ανάπτυξη διαφορετικών φρέσκων τροφών ως συμπλήρωμα του δείπνου, καθώς και την ανάπτυξη περαιτέρω προοπτικών για τη διατήρηση της ζωής στο Διάστημα. 

Η σωματική δραστηριότητα στη σεληνιακή βάση θα αποτελεί βασική πτυχή του τρόπου ζωής τους, συμπεριλαμβανομένης της συμμετοχής σε άσκηση 1 ώρας την ημέρα για τον μετριασμό της μυϊκής φθοράς. 

Η επικοινωνία τα βράδια με την οικογένεια και τους φίλους θα επιτρέψει τη σύνδεση με τη Γη. Ο κοινωνικός χρόνος θα ωφελήσει σημαντικά τους αστροναύτες που θα είναι με τους ίδιους λίγους ανθρώπους κάθε μέρα. Η προσαρμοστική έρευνα μπορεί επίσης να λάβει χώρα, καθοδηγούμενη από καθημερινές ενημερώσεις από άλλα εργαστήρια στη Γη. 

Προκειμένου να διατηρήσουν την υγεία τους οι αστροναύτες, μετά την ολοκλήρωση των τελευταίων εργασιών συντήρησης στη βάση θα αποσυρθούν στο υπνοδωμάτιό τους για 8 ώρες ύπνο. Οι ειδικά σχεδιασμένες κουκέτες επιτρέπουν την τοποθέτηση υπνόσακων για την καταπολέμηση του προβλήματος της μειωμένης βαρύτητας, ώστε να επιτρέπουν τον ξεκούραστο ύπνο για την αναζωογόνηση της επόμενης πολυάσχολης ημέρας. Πιστεύουμε ότι η κοινότητα των ομοϊδεατών θα συμβιώσει με επιτυχία στη βάση, καθώς θα έχει την ευκαιρία να περνάει το χρόνο της σε αυτό που τους ευχαριστεί ατομικά, αλλά και να εργάζεται συνεργατικά.