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Cynthia, nuestro proyecto de campamento lunar, consiste en una base lunar con capacidad para cinco astronautas. El asentamiento estará situado en las proximidades de un tubo de lava, en el polo sur de la Luna. Hemos diseñado un campamento que consta de dos partes principales: una en el interior del tubo de lava, donde vivirán los humanos, y otra en la superficie de la Luna, cerca del tubo de lava, que tiene forma de hexágono. Conectados a cada lado del hexágono, hay cinco hemisferios que sirven de invernaderos, laboratorios y entrada. Las dos partes del asentamiento están conectadas a través de un ascensor desde el tubo de lava hasta la superficie y a través de un pasillo desde el ascensor hasta el hexágono. Además del edificio principal, consideramos la posibilidad de construir un garaje para rovers y otros vehículos y un muro de paneles solares.

Tenemos la intención de construir nuestro Campamento Lunar en un tubo de lava cerca del cráter Shackleton que hace de túnel en el Polo Sur de la Luna. Elegimos este lugar porque se sabe que está permanentemente iluminado por el Sol. Por consiguiente, podemos aprovechar constantemente la energía solar. Además, las mediciones realizadas por el Lunar Prospector de la NASA indican la existencia de grandes cantidades de hidrógeno en el interior del cráter Shackleton, lo que denota la posible existencia de hielo. Como ya se ha mencionado, en un tubo de lava más pequeño se construirá una parte de la base lunar. En ella se ubicarán el dormitorio, la cocina, el cuarto de baño y el gimnasio, ya que la temperatura allí es constante a 20°C. Además, el tubo de lava ofrece una gran protección contra las radiaciones cósmicas y solares y contra los pequeños meteoritos que golpean la superficie de la Luna. Los astronautas también podrán acceder más fácilmente a los recursos subterráneos.

Construir Cynthia con materiales importados de la Tierra sería demasiado caro, así que hay que utilizar recursos lunares en su lugar. Un robot similar al RASSOR de la NASA recogerá el suelo lunar y otro robot combinará el regolito obtenido con plásticos procedentes de los desechos de los astronautas para formar un hormigón compuesto de polímeros. A continuación, una impresora 3D hará el trabajo restante, que consiste en crear paredes, muebles y herramientas a partir de esta mezcla trabajando de forma totalmente automática. Las paredes exteriores deben tener un grosor de seis metros para ofrecer protección contra la radiación y las capas interiores de las paredes del Campamento Lunar tendrán un aspecto similar al interior de un traje espacial. Estas capas también serán construidas íntegramente por robots. Como consecuencia, los astronautas estarán seguros y ahorraremos grandes sumas de dinero.

El agua es esencial para la vida en la Luna. Al ser demasiado caro transportarla desde la Tierra, debemos extraerla del regolito lunar. La extracción del suelo se realizará en el cráter Shackleton, situado en las proximidades del Polo Sur lunar. A continuación, el suelo recogido, que contiene hasta 20% de agua helada según los datos devueltos por el Lunar Reconnaissance Orbiter de la NASA, se calentará y purificará asegurando las necesidades diarias de agua de cinco astronautas. Un astronauta puede consumir hasta 4,5 litros de agua al día.

La alimentación de nuestros astronautas debe aportar unas 3.000 calorías diarias, calcio y vitamina D, necesarios para evitar la degradación de los huesos. En las primeras etapas, consumirán alimentos envasados enviados desde la Tierra y poco a poco irán sustituyendo sus comidas por los alimentos cultivados en los módulos agrícolas, que utilizan un sistema hidropónico. Éste consiste en rociar una solución rica en nutrientes y agua en una pequeña cámara presurizada que contiene las raíces de la planta. Podremos cultivar soja, boniatos, cebollas, quinoa y lechuga.

Nuestra estación de investigación lunar se alimentará de paneles solares colocados en los bordes del cráter Shackleton, debido a la luz solar casi continua que recibe esta zona. Parte de la energía aprovechada se almacenará en una batería que se utilizará en caso de eclipses lunares. El transporte de la carga se realizará a través de cables protegidos por materiales amortiguadores como el kevlar y el grafeno. En las fases incipientes, la estación funcionará con bancos de baterías traídos de la Tierra que se transformarán en almacenamiento de energía de emergencia una vez construido el sistema fotovoltaico.

Una persona media necesita aproximadamente 0,84 kg de oxígeno al día, por lo que para cinco personas necesitaremos producir unos 4,2 kg al día. La principal forma de producir oxígeno es mediante la reducción carbotérmica del regolito, que contiene una fuente abundante de óxidos como el SiO2. Los óxidos metálicos del suelo lunar se reducen con metano dando lugar a monóxido de carbono e hidrógeno. A continuación, el monóxido de carbono reacciona con el hidrógeno para formar agua y metano, que se reciclará en la primera reacción. A continuación, el agua se electrolizará para formar oxígeno e hidrógeno.

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La ausencia de atmósfera en la Luna implica situaciones peligrosas para los astronautas, por lo que es nuestro papel protegerlos. Unas paredes exteriores de seis metros de grosor hechas de regolito lunar y plásticos, rellenas entre las capas con agua (para proteger a los astronautas contra las erupciones solares), son suficientes para mantener a los astronautas a salvo de las radiaciones potentes y de los asteroides. Las temperaturas extremas en la Luna no plantean problemas porque la parte interior de Cynthia tiene una función similar a la de un traje espacial: se compone de capas que desempeñan diferentes funciones, como la capa ripstop, las capas de aislamiento Mylar y la capa de vejiga, por lo que se puede mantener una temperatura constante de 18-24°C y suministrar suficiente oxígeno.

El establecimiento de nuestro puesto de avanzada lunar Moon Camp desempeña un papel esencial en el desarrollo de la comprensión científica del Universo con la ayuda de la información recogida por la tripulación del astronauta. La percepción de un día en la Luna es abstracta, aunque el horario de un astronauta requiere mantener el ritmo circadiano natural, debido al efecto directo sobre la salud humana. Por ello, la tripulación cumplirá estrictamente un riguroso horario. El programa implica despertarse a las 6 de la mañana de un hipotético día de 24 horas. La zona diseñada para 8 horas diarias de descanso es la Sección de Sueño, situada en el Nivel Subterráneo, compuesta por cinco pequeños cubículos, cada uno de ellos incorporado con un saco de dormir. La distribución del aire debe controlarse permanentemente y la ventilación debe ser eficaz para reducir el riesgo de privación de oxígeno. Teniendo en cuenta la microgravedad del entorno, la rutina matutina y las actividades de higiene personal son más difíciles, ya que el suministro de agua es limitado y prioritario para el consumo. Los cinco astronautas realizan tres comidas diarias, que proporcionan las proteínas, lípidos, carbohidratos, vitaminas y minerales esenciales, asegurando una nutrición equilibrada, siendo la unidad de almacenamiento y el invernadero estructuras fundamentales en el Nivel de Superficie. Además, la tripulación debe realizar tareas diarias, principalmente tareas de mantenimiento que garanticen la seguridad y la sostenibilidad o la administración y supervisión de experimentos en los dos laboratorios situados en el Nivel de Superficie. Las revisiones diarias de los sistemas de soporte son vitales, ya que su diseño reduce las necesidades de suministro, reciclando la mayor parte de los residuos. Para reducir el estrés y preservar la masa muscular y su tono, los tripulantes pasan aproximadamente dos horas y media en el Área de Gimnasio practicando con las máquinas de ejercicios, ya que la microgravedad favorece la pérdida de fuerza en los músculos. Al final del día, una vez cumplidas todas las tareas, los astronautas pueden pasar la noche como deseen, descansando de su apretada agenda.