[42]

Cynthia, meie projekt Kuu laager, koosneb Kuu baasist, mis mahutab viis astronauti. Asula asub Kuu lõunapoolusel oleva laavatoru läheduses. Me projekteerisime laagri, millel on kaks põhiosat: üks laavatoru sees, kus inimesed hakkavad elama, ja teine kuu pinnal, laavatoru lähedal, mis on kuusnurkne. Kuuekandiku mõlema küljega on ühendatud viis poolkera, mis toimivad kasvuhoonetena, laboratooriumidena ja sissepääsuna. Asula kaks osa on ühendatud liftiga, mis viib laavatorustiku pinnale ja lifti ja kuusnurga vahelt läbi koridori. Lisaks peahoonele kaalusime, kas ehitada garaaž roverside ja muude sõidukite jaoks ning päikesepaneelide sein.

Me kavatseme ehitada oma Kuulaagri Shackletoni kraatri lähedal asuvasse laavatorusse, mis viib tunneli Kuu lõunapoolusele. Valisime selle asukoha, sest see on teadaolevalt pidevalt päikesevalgustatud. Selle tulemusena saame pidevalt kasutada päikeseenergiat. Lisaks sellele näitavad NASA Lunar Prospectoriga tehtud mõõtmised, et Shackletoni kraatri sees on suures koguses vesinikku, mis viitab jää võimalikule olemasolule. Nagu eelnevalt mainitud, ehitatakse väiksemas laavatorus üks osa Kuu baasist. See hõlmab magamistuba, kööki, vannituba ja jõusaali, sest seal on püsivalt 20 °C. Lisaks pakub laavatoru suurepärast kaitset kosmilise ja päikesekiirguse ning Kuu pinnale langevate väikeste meteoriitide eest. Samuti on astronaudidel lihtsam juurdepääs maa-alustele ressurssidele.

Cynthia ehitamine Maalt imporditud materjalidest oleks liiga kallis, seega peame selle asemel kasutama Kuu ressursse. NASA RASSORi sarnane robot koristab Kuu pinnast ja teine robot ühendab saadud regoliidi astronautide jäätmetest saadud plastidega, et moodustada polümeerkomposiitbetoon. Seejärel teeb 3D-printer ülejäänud töö, mis seisneb selles, et sellest segust luuakse seinad, mööbel ja tööriistad, töötades seejuures täiesti automaatselt. Välisseinad peavad olema kuue meetri paksused, et tagada kaitse kiirguse eest, ning Kuu laagri seinte sisekihid hakkavad sarnanema kosmoseruumi sisemusele. Ka need kihid ehitatakse täielikult robotite abil. Selle tulemusena on astronaudid turvalised ja me säästame suuri rahasummasid.

Vesi on Kuu elu säilitamiseks hädavajalik. Kuna selle transportimine Maalt on liiga kallis, peame me selle kaevandama Kuu regoliitist. Pinnase kaevandamine toimub Kuu lõunapooluse läheduses asuvas Shackletoni kraatris. Seejärel kuumutatakse ja puhastatakse kogutud pinnas, mis NASA Lunar Reconnaissance Orbiter'i andmete kohaselt sisaldab kuni 20% jäävett, tagades viie astronaudi igapäevase veevajaduse. Üks astronaut võib tarbida kuni 4,5 l vett päevas.

Meie astronautidele vajalik toit peab andma umbes 3000 kalorit päevas, kaltsiumi ja D-vitamiini, mis on vajalikud luude lagunemise vältimiseks. Algstaadiumis tarbivad nad Maalt saadetud pakendatud toitu ja asendavad oma söögid järk-järgult põllumajandusmoodulites kasvatatud toiduga, kus kasutatakse hüdropoonilist süsteemi. See hõlmab toitaineterikka lahuse ja vee sumutamist väikeses, rõhu all olevasse kambrisse, mis sisaldab taimede juuri. Meil on võimalik kasvatada sojaube, bataati, sibulat, kinoa ja salatit.

Meie Kuu uurimisjaam saab energiat päikesepaneelidest, mis on paigutatud Shackletoni kraatri servale, sest see piirkond saab peaaegu pidevalt päikesevalgust. Osa kogutud energiast salvestatakse akusse, mida kasutatakse Kuu varjutuste korral. Saadetise transport toimub juhtmete kaudu, mis on kaitstud löögiabsorbeerivate materjalidega, nagu Kevlar ja grafeen. Algstaadiumis hakkab jaam toimima Maalt toodud akupankade abil, mis muutuvad pärast fotogalvaanilise süsteemi ehitamist avariitoite salvestamiseks.

Keskmine inimene vajab umbes 0,84 kg hapnikku päevas, seega viie inimese puhul on vaja toota umbes 4,2 kg hapnikku päevas. Peamine viis hapniku tootmiseks on regoliidi karbotermiline redutseerimine, mis sisaldab ohtralt oksiide, näiteks SiO2. Kuu pinnase metallilised oksiidid redutseeritakse koos metaaniga, mille tulemuseks on süsinikmonooksiid ja vesinik. Seejärel reageerib süsinikmonooksiid vesinikuga, moodustades vett ja metaani, mis taaskasutatakse esimeses reaktsioonis. Seejärel elektrolüüsitakse vesi hapniku ja vesiniku moodustamiseks.

[54]

Atmosfääri puudumine Kuul tähendab astronautidele ohtlikke olukordi, seega on meie ülesanne neid kaitsta. Kuu regoliidist ja plastist valmistatud kuus meetrit paksud välisseinad, mis on kihtide vahel täidetud veega (et kaitsta astronaute päikesepursete eest), on piisavad, et kaitsta astronaute võimsa kiirguse ja asteroidide eest. Kuu äärmuslikud temperatuurid ei tekita probleeme, sest Cynthia sisemine osa täidab sarnast rolli nagu kosmoseülikond: see koosneb eri funktsioone täitvatest kihtidest, näiteks ripstop-kihist, Mylar-isolatsioonikihtidest ja põiekihist, nii et saab hoida püsivat temperatuuri 18-24 °C ja tagada piisavalt hapnikku.

Meie Kuu Laagri kuuvarjupaiga loomisel on oluline roll universumi kohta käivate teaduslike teadmiste arendamisel astronautide meeskonna kogutud teabe abil. Kuu päeva tajumine on abstraktne, kuigi astronautide päevakava eeldab loomuliku ööpäevarütmi säilitamist, kuna see mõjutab otseselt inimese tervist. Seega peab meeskond rangelt kinni rangest ajakavast. Programm eeldab 24-tunnise hüpoteetilise päeva ärkamist kell 6 hommikul. Igapäevaseks 8-tunniseks puhkamiseks ettenähtud ala on maa-alusel korrusel asuv magamisosakond, mis koosneb viiest väikesest kabinetist, millest igaühes on magamiskott. Õhu jaotust tuleb pidevalt kontrollida ja ventilatsioon peab olema tõhus, et vähendada hapnikupuuduse ohtu. Arvestades keskkonna mikrogravitatsiooni, on hommikune rutiin ja isikliku hügieeni toimingud raskendatud, kuna veevarud on piiratud ja tarbimise suhtes eelistatud. Kõik viis astronauti söövad iga päev kolm toidukorda, mis tagavad vajalikud valgud, lipiidid, süsivesikud, vitamiinid ja mineraalained, tagades tasakaalustatud toitumise, kusjuures säilitusüksus ja kasvuhoone on pinnatasandil põhilised struktuurid. Lisaks sellele peab meeskond täitma igapäevaseid ülesandeid, peamiselt hooldustöid, mis tagavad ohutuse ja jätkusuutlikkuse, või haldama ja jälgima katseid kahes pinnatasandil asuvas laboris. Toetussüsteemide igapäevane kontrollimine on väga oluline, sest selle konstruktsioon vähendab varustusvajadust, taaskasutades enamiku jäätmetest. Stressi vähendamiseks ning lihasmassi ja selle toonuse säilitamiseks veedavad meeskonnaliikmed umbes kaks ja pool tundi jõusaalis treeningseadmetega harjutades, sest mikrogravitatsioon soodustab lihaste jõu kadumist. Päeva lõpuks, kui kõik ülesanded on täidetud, saavad astronaudid oma õhtuid veeta nii, nagu nad soovivad, tehes pausi oma tihedast graafikust.