Somos el club de astronomía del instituto Lafayette de Clermont-Ferrand. Este año participamos con nuestro profesor de ciencias en el experimento de la mancha en relación con la misión Alpha realizada por el astronauta francés de la ESA Thomas Pesquet. Todos estamos en un plan de estudios para orientarnos en la ingeniería aeronáutica y aeroespacial, o en la investigación astrofísica. Así que con gran motivación dijimos que sí a nuestro profesor para participar en este concurso. Antes de empezar a contaros nuestras soluciones para este reto, vamos a presentaros la técnica de trabajo que hemos utilizado a lo largo de este proyecto. Nuestra técnica de trabajo consiste en hacer una lista de problemas con los que nos hemos encontrado o con los que es muy probable que nos encontremos: una vez hecha esta lista de problemas, dividimos estos "grandes" problemas para hacer un montón de problemas "más pequeños" que respondan de forma más específica a nuestras necesidades. En efecto, es más sencillo resolver varios problemas pequeños de forma independiente para permitirnos afrontar una restricción general que abordarla directamente. Una vez que todo nuestro equipo se puso de acuerdo sobre la técnica a utilizar, empezamos a crear una especificación funcional que nos permitirá ser más eficientes y más productivos cuando pasemos a la parte del modelado 3D. Nuestro modelo es una vista de la base durante una primera misión, por lo que sólo existe el módulo esencial.

Nuestra base necesita agua para funcionar, por lo que la base debe estar absolutamente ubicada cerca del agua: en la luna podemos encontrarla en forma de hielo, principalmente en los polos de la luna, por lo que nuestra base estará ubicada en uno de los dos polos de la luna.

Nuestro campamento en la Luna nos permite proteger a los astronautas de los numerosos peligros que les rodean en esta superficie hostil. En efecto, sabemos que en la Luna no hay atmósfera y, por tanto, no hay posibilidad de respirar. Por ello, nuestra base lunar será estanca y estará presurizada en condiciones similares a las de la Tierra o la ISS. Para garantizar esta estanqueidad, utilizaremos juntas en cada unión. Hemos aprendido de las páginas web de la NASA y la ESA que el regolito lunar es afilado e irritante, por lo que, para proteger a los astronautas, hemos previsto un hangar en la superficie de la Luna para garantizar que no haya regolito en la base. Si se diera el caso, nuestro filtro seguiría garantizando la seguridad de los astronautas. Para proteger a nuestros astronautas de la peligrosa radiación, hemos decidido, como se explica en la parte 2.2, enterrar nuestra base.

El agua será un recurso importante para nuestra base lunar, de hecho se utilizará para hidratar a la tripulación, para los cultivos y, sobre todo, para producir oxígeno para la base mediante un sistema de electrólisis del agua que también producirá hidrógeno, que podrá utilizarse como combustible para hacer despegar los cohetes de suministro.
Puede recuperarse directamente de la Luna aprovechando el hielo presente o traerse directamente de la Tierra, especialmente durante los primeros días. Además, un sistema de reciclaje de agua está presente en la base para consumir menos agua.

La base necesita proporcionar alimentos a la tripulación, pero no hay ninguna fuente real de alimentos en la Luna, por lo que habrá que traerlos desde la Tierra mediante un cohete de suministro. Sin embargo, gracias a la modularidad de la base, se puede añadir sin problemas un módulo de invernadero o un módulo de cría para criar pollos, por ejemplo, lo que reducirá el número de cohetes de suministro y mejorará la calidad de vida de la tripulación al mismo tiempo, es mucho más agradable comer huevos frescos por la mañana que una comida enlatada.

La base también necesita ser alimentada, por lo que utilizaremos paneles solares que son mucho más eficientes que en la Tierra porque la Luna no tiene atmósfera. Por supuesto, estos paneles solares tendrán que ir acompañados de acumuladores para almacenar energía durante la noche, pero un ciclo día-noche en la Luna dura 30 días terrestres, así que necesitaremos más acumuladores.
Pero desgraciadamente, para tener acceso al agua, la base debe estar situada hacia los polos, donde hay menos luz solar, por lo que se decidió añadir el uso de baterías nucleares para compensar esta pérdida

Hay un problema en la Luna, y es que no encontramos aire en ella. Los cosmonautas necesitan aire, así que no tenemos ninguna opción para importar una gran cantidad de tanques de oxígeno y azotes desde la Tierra para asegurar la respiración de los humanos. Además, si podemos utilizar el oxígeno que se encuentra en el suelo lunar, podemos reemplazar los tanques de oxígeno por más tanques de azotes, por lo que podemos utilizar eficazmente el espacio del cohete terrestre, ya que el suelo lunar está compuesto principalmente por oxígeno (más de 40%). Si podemos desarrollar la tecnología para tomar oxígeno con la tierra, podemos usar esta tecnología para tomar oxígeno en el CO2 que es nuestro gas de expiración. Podemos utilizar la electrólisis con el agua y tomar su oxígeno, así podemos ser totalmente independientes con este gas, y reservar los cohetes para otros productos necesarios, como el agua o los alimentos.

El objetivo principal de nuestro campamento lunar será investigar la capacidad de los seres humanos para sobrevivir en otro entorno (gravedad diferente, sin aire, etc.). El experimento durará muchos años, y si funciona, podemos decir claramente que podemos vivir en la Luna. Sin embargo, si los resultados no son concluyentes, nos llevaremos nuestras cosas y volveremos a la Tierra con seguridad. El siguiente paso después de nuestra pequeña base en la Luna es establecer la colonización en este satélite, y empezar a hacer una nueva civilización, por lo que su principal objetivo será turístico.

La gestión de la jornada durante una misión de larga duración es esencial para evitar cualquier exceso de trabajo de los miembros del equipo en la estación. Por ello, se diseñarán horarios semanales en la Tierra y se distribuirán todos los lunes al comienzo de la semana. La semana se articulará sobre la base de 5 días de trabajo (de lunes a viernes) y 2 días de descanso (sábado y domingo) y los horarios serán UTC. Cada día también estará bien preparado y organizado. Comienza a las 7 de la mañana cuando los últimos tendrán que estar despiertos. Los astronautas tendrán hasta las 8:30 am para prepararse y desayunar. A las 8:30h, todos los miembros se reúnen en una sala de reuniones y allí el comandante da a cada miembro las órdenes de misión del día que la tierra le habrá transmitido y hace un briefing general. A partir de las 9 de la mañana cada astronauta se ocupará de lo que la tierra le ha pedido que haga. Los astronautas están obligados a hacer una pausa de una hora entre las 11 y las 14 horas. La jornada de trabajo finaliza a las 17:30 horas con una sesión informativa de 30 minutos sobre el día en la sala de reuniones. Después, los astronautas son libres de hacer lo que quieran hasta las 23 horas. A las 23:00, la base entra en modo nocturno y los astronautas deben permanecer en sus habitaciones el mayor tiempo posible. Esta planificación del día puede modificarse si hay alguna acción particular (EVA, cumpleaños, relevo, ...)