Nuestro proyecto de campamento lunar se centra en la utilización de los recursos de la Luna para mantener la presencia humana, además de realizar dos experimentos principales: 1.) el crecimiento de las plantas en un entorno de baja gravedad y 2.) la investigación de las propiedades mecánicas del regolito lunar. Nuestra base tiene la capacidad de seguir desarrollándose para albergar asentamientos residenciales y turísticos sostenibles. 

La construcción de nuestra base se lleva a cabo mediante ISRU, utilizando el regolito lunar para proteger a los astronautas de la radiación solar incidente, además de proporcionarles un refuerzo estructural. El diseño de la base se produce mediante impresión 3D, realizada por una pequeña flota de robots antes de la llegada de los humanos. La ISRU se utiliza porque es más eficiente económicamente que el transporte de materiales desde la Tierra a la Luna. Esto puede servir como puerta de entrada para una mayor exploración lunar. Nuestro campamento lunar consta de dos secciones, una de las cuales es una estación a nivel de superficie que alberga el módulo de control (CM), el módulo de almacenamiento de vehículos (VSM) y los módulos de habitabilidad (HM). La segunda sección, situada a 15 metros bajo tierra, es donde se almacenan nuestros RTG, para obtener energía de reserva durante los periodos de oscuridad del ciclo lunar, así como suministros de alimentos adicionales y uno de nuestros experimentos.

Nuestra misión se compone de ciclos, y cada nuevo ciclo trae cuatro miembros adicionales de la tripulación a la base. Para el experimento 1, el regolito se transporta a nuestras unidades de procesamiento del regolito lunar (LRPU), donde se analiza su idoneidad como fuente de combustible, oxígeno, agua, conducción eléctrica y nutrientes para el crecimiento de las plantas. A continuación, el hielo de agua se divide en oxígeno e hidrógeno, con metano y dióxido de carbono como productos de desecho. Para el experimento 2, queremos investigar los efectos de la baja gravedad y la concentración de oxígeno en el crecimiento de las plantas; esta investigación tendrá beneficios para futuras misiones a largo plazo a la Luna y a Marte, donde los astronautas necesitarán producir alimentos de forma autosuficiente. 

Hemos decidido situar la base de nuestro campamento lunar en los bordes del cráter Peary, cerca del Polo Norte lunar. Debido a la pequeña inclinación axial de la Luna, este lugar puede recibir luz solar durante casi todo un día lunar, lo que lo hace ideal para la generación de energía solar. Además, la variación de temperatura cerca del borde es menor y reduce los costes de construcción de nuestra base. En contraste con los bordes, las profundidades del cráter tienen bajas temperaturas y poca exposición a la luz solar, sin embargo, contienen grandes cantidades de hielo de agua que puede ser fundido para obtener agua para beber o ser electrolizado para obtener hidrógeno y oxígeno. Ambos elementos son útiles como propulsores para nuestros cohetes, mientras que el oxígeno, en particular, es esencial para mantener la vida y las actividades humanas en la base lunar. La proximidad de estos recursos ayuda a reducir sus costes de transporte y permite dedicar más tiempo a la investigación.

La construcción de nuestra base se realizará en dos etapas. La primera etapa consistirá en la excavación de los cimientos de nuestros módulos subterráneos (UGM), realizada mediante un proceso de impresión en 3D y una excavación dirigida por una pequeña flota de robots autónomos. Estos módulos albergarán nuestras RTG de reserva y salas de ejercicios; las RTG proporcionarán la energía inicial para facilitar la posterior construcción de los módulos habitacionales (HM). Esto ayudará a minimizar las interrupciones de la misión, ya que los astronautas podrán pasar directamente del módulo de comunicación orbital (OCM) al (HM). Sin embargo, mientras se finaliza la construcción de la estructura general, los astronautas llegarán a la base para completar su construcción. La instalación de los servicios de comunicación con la Tierra, junto con los aparatos para los experimentos científicos, será una prioridad para los astronautas. Los recursos se transportarán mediante cohetes y un sistema de relés antes y durante el periodo de construcción. Tras la extracción de helio 3 y metales raros, la base lunar podrá establecer una red comercial para generar ingresos, haciendo que la base sea económicamente independiente. Se intentará priorizar el uso de materiales locales que tengan propiedades adecuadas para reducir el coste. Por ejemplo, los cimientos de las bases pueden construirse con regolito lunar. Al mezclarlo con agua, este hormigón de azufre tiene una resistencia a la tracción y un módulo de Young mayores que el hormigón de cemento, lo que hace que nuestra base sea aún más resistente. Además, la disposición de nuestra base es compacta, sacrificando la estética por la funcionalidad, lo que se refleja en nuestra elección de una forma de cúpula que ofrece mayor resistencia, rapidez de construcción y eficiencia arquitectónica.

El campamento lunar se construirá principalmente con hormigón fabricado a partir del regolito lunar, con componentes específicos (por ejemplo, las puertas de las explosiones o los huecos de los ascensores) de aluminio. El aluminio es un gran material para la construcción debido a su alto módulo de Young y su resistencia a la compresión, además de ser ligero. La mayor parte de nuestra base está construida con aluminio, ya que es muy versátil y puede utilizarse en múltiples áreas del proyecto para ayudar a proteger a nuestros astronautas:

1.) Revestimiento para proteger el campamento de la radiación solar

2.) protección contra impactos de meteoritos

3.) refuerzo estructural para la base (utilizando el método de impresión 3D de IA patentado por Space Factory gracias a la financiación de la NASA)

 Además, los equipos sensibles, como los monitores de frecuencia cardíaca y los RTG, están situados en la UGM para evitar los efectos perjudiciales de cualquier radiación en equipos sensibles como los monitores de frecuencia cardíaca y los RTG. Para minimizar aún más los riesgos para la salud de nuestros astronautas, los campos magnéticos localizados (LMF) producidos a través de "torus" rodearán la base. El flujo de plasma supersónico en el toroide creará unas bobinas magnéticas que crearán una burbuja magnética alrededor de HM y CM, desviando las partículas ionizadas potencialmente peligrosas. 

El agua es un recurso fundamental tanto para la supervivencia de nuestros astronautas como para la investigación de la extracción de oxígeno e hidrógeno para combustible mediante electrólisis. Dado que nuestra base servirá de trampolín para otras misiones a Marte, de acuerdo con los objetivos a largo plazo de la NASA y la ESA, la adquisición y producción de agua por electrólisis inversa será primordial para la exploración planetaria sostenida. Las regiones (como la ubicación de nuestra base) con abundancia de hielo presente en el regolito o la superficie lunar son ideales para la extracción de agua. El hielo puede fundirse y tratarse para convertirse en potable. También habrá un sistema de reciclaje integrado en la base para que el soporte vital de la base sea un ciclo lo más cerrado posible, lo que permitirá reducir el desperdicio de agua y oxígeno vitales. El agua también desempeña un papel clave en la conservación de la vida vegetal en nuestro invernadero, que funciona como fuente de alimento para los astronautas y como actividad de enriquecimiento para mejorar la salud mental.

En un principio, hay que exportarlo desde la Tierra durante los periodos de construcción. Habrá más misiones para transportar alimentos desde la Tierra a la Luna. Todos los alimentos se almacenarán en la UGM, y podrán ser entregados a HM y CM utilizando nuestro ascensor. De acuerdo con uno de los objetivos de nuestra misión de formar una base autosuficiente en la Luna, los alimentos se cultivarán eventualmente en la Luna en nuestro invernadero para aumentar la independencia de la base lunar y reducir los altos costes del transporte de larga distancia. La variedad de alimentos que podrán degustar los astronautas abarcará desde ensaladas hasta platos de carne y pescado, con la mayoría de los productos perecederos preenvasados para prolongar su vida de consumo. También será interesante investigar cómo crecen las plantas, las frutas y las verduras en respuesta a un entorno de bajo g.

Esta energía procederá de diversas fuentes. Una parte importante de la energía provendrá del Sol mediante paneles solares monocristalinos, ya que los emplazamientos del parque solar tendrán una luz solar casi constante. Los volantes de inercia termoiónicos servirán de complemento aprovechando la variación de temperatura en la Luna. Además, existe la posibilidad de recubrir con materiales piezoeléctricos la infraestructura de la base lunar, así como la calzada que será atropellada por los LR de forma regular, para convertir la tensión mecánica de la fuerza de impacto con las partículas en corriente eléctrica, al tiempo que sirve como capa de protección adicional. Los RTG proporcionan energía de reserva en caso de emergencia o durante los picos de demanda. Las estimaciones de las necesidades típicas de energía oscilan entre 100kwh y 10MWh, dependiendo del tamaño y las demandas a largo plazo de la base, por lo que disponer de una fuente de energía lo más diversa posible es vital para una presencia sostenida en la Luna.

Inicialmente, el oxígeno se transportará desde la Tierra a la Luna mediante vehículos de transporte que se conectarán con el OCM, y luego nuestro módulo de aterrizaje lunar lo suministrará a la base. El hielo de la superficie lunar puede fundirse y electrolizarse para producir oxígeno, complementando este suministro externo. También exploraremos las posibilidades de utilizar cianobacterias cultivadas en el invernadero, junto con microbios sintéticos basados en investigaciones recientes, para realizar la fotosíntesis, reciclando así el dióxido de carbono liberado por la respiración aeróbica de los astronautas y produciendo más oxígeno. Para aumentar aún más esto, estamos considerando el uso de una versión mejorada del MOXIE de la NASA que puede producir aire respirable a partir de la electrólisis del dióxido de carbono. Todo el aire sobrante se almacenará para los EVAs o las emergencias. Las dos técnicas mencionadas, que utilizan microbios y MOXIE (ampliado), permitirán finalmente crear una base que no dependa del reabastecimiento de oxígeno desde la Tierra. Para limitar la pérdida de aire en el entorno, las puertas estancas de aluminio se encuentran en HM y CM.

El objetivo general del campamento lunar es establecer una zona habitable para que los astronautas realicen investigaciones científicas, incluidos los efectos de la gravedad y las condiciones lunares en la anatomía humana, y las propiedades materiales del regolito lunar, en particular como material de construcción y potencial conductor de electricidad. Esto puede convertirse en una zona habitable más grande para las generaciones futuras y potencialmente proporcionar beneficios económicos de los turistas de la Tierra que pueden visitar la base lunar. Además, prevemos que nuestra base sea un trampolín para futuras misiones a Marte y más allá, aprovechando los menores costes de lanzamiento desde la Luna, junto con un tiempo medio de viaje más corto y una mayor flexibilidad de las ventanas de lanzamiento. En resumen, nuestra base

1. Llevar a cabo experimentos que mejoren nuestra comprensión de los efectos de la baja g en la anatomía humana, y las propiedades materiales del regolito lunar
2. Ser autosuficiente, para apoyar la creciente expansión de la presencia humana en otros mundos
3. Salvar la distancia entre las actuales misiones robóticas a Marte y la eventual presencia humana en la superficie marciana. 

Los astronautas se despertarán a las 6 de la mañana y realizarán sus tareas rutinarias. El desayuno, junto con el resto de sus comidas, se realizará con alimentos cultivados en la base, así como con provisiones transportadas desde la Tierra. Por la mañana, nuestro grupo de cuatro astronautas se dividirá en dos grupos y realizará experimentos. El grupo 1 traerá regolito lunar de la EVA y realizará experimentos para comprobar sus propiedades, como su resistencia a la tracción y si puede utilizarse para protegerse de la radiación o para conducir la electricidad. El grupo 2 trabajará en el invernadero para supervisar el cultivo de microbios sintéticos y artificiales y el crecimiento de las plantas. Se investigará el suministro de alimentos comestibles, las condiciones óptimas para el crecimiento de los cultivos y las plantas y el uso de materiales lunares para ello. Los dos grupos realizarán los experimentos por turnos, ya que esto permitirá a todos ellos conocer a fondo el funcionamiento de toda la base. Los resultados se registrarán para las sesiones de análisis de la tarde.

Ambos grupos volverán a la base para almorzar. Durante el almuerzo, mantendrán una videollamada con el control terrestre. En esta videollamada en particular, pospondrán el reabastecimiento de oxígeno y alimentos, ya que la base ha conseguido finalmente producir alimentos de forma autosuficiente a través del invernadero. Después de la comida, los astronautas mantendrán su forma física mediante el entrenamiento de resistencia y la carrera en una cinta de correr. Como parte de su segundo experimento, se medirán sus condiciones de salud, como la frecuencia cardíaca, la capacidad pulmonar y la presión sanguínea, para evaluar los efectos a largo plazo de los entornos de baja g en la anatomía humana. Prevén que los resultados muestren el deterioro de la composición ósea a lo largo del tiempo, junto con la atrofia muscular; estos datos podrán utilizarse en el diseño de nuevas misiones lunares que minimicen estos efectos adversos para la salud, como la gravedad inducida artificialmente mediante hábitats centrífugos. Después del almuerzo, los astronautas analizan los resultados del experimento con el regolito lunar, observando la conductividad eléctrica y la expansión térmica; estos datos se transmiten al control terrestre para su posterior análisis. Después de esto, los astronautas realizan actividades de formación de equipos en CM para mantener una buena comunicación y habilidades de colaboración; es importante mantener una buena relación dentro de la tripulación durante períodos de misión prolongados como éste. Después de la cena, conversan con sus seres queridos en la Tierra. Para mantener una buena salud mental, es crucial que sean capaces de lidiar con la nostalgia mientras están en una misión de larga duración.