[42]

Hankkeemme syntyi viiden idearikkaan ja energisen ystävän yhteistyön tuloksena: Magdalena, Szymon, Jakub, Albert ja Krzysztof. Olemme olleet kiinnostuneita tähtitieteestä jo iät ja ajat, joten olimme pelkästään iloisia mahdollisuudesta suunnitella oma kuutukikohtamme. Toteutus vaati kolme kuukautta kovaa ja hedelmällistä työtä. Halusimme, että hankkeestamme tulisi mahdollisimman tarkka ja mahdollisesti hyödyllinen avaruusjärjestölle, ja siksi käytimme asiantuntijoiden apua - mentorimme, Puolan tiedeakatemian astrofyysikko ja hänen tunnelien rakentamiseen erikoistunut kollegansa. Päätimme rakentaa eritasoisen kompleksin Shackleton-kraatterin reunalle, Kuun etelänavan läheisyyteen. Hankkeemme on minimalistinen ja hyödyllinen, mutta samalla siinä kiinnitetään huomiota astronauttien fyysiseen ja henkiseen mukavuuteen. Tämän raportin myöhemmissä osissa haluamme selventää monia asioita ja esitellä valintojamme.

Kun otimme huomioon monia tekijöitä, Shackletonin kraatterista tuli sijaintivalintamme. Päätimme rakentaa kaksitasoisen kompleksin kraatterin reunan ulkorinteeseen. Päätöksemme on täysin perusteltu, ja siitä on paljon hyötyä. Ensinnäkin Shackleton-kraatterin reunalla on lähes jatkuvasti auringonvaloa, mikä on suotuisaa aurinkovoimalan kehittämiselle, joka olisi loistava energianlähde. Lisäksi lämpötila huipulla on leuto verrattuna muihin kuun paikkoihin. Toiseksi se sijaitsee Kuun etelänavalla, jossa on todennäköisesti kuun vesiluotoja. Myös itse kraatterin pohjalla epäillään olevan jälkiä vedestä. Se helpottaisi huomattavasti tämän erittäin tarpeellisen yhdisteen hankintaa. Kolmanneksi maanalaisen rakentamisen ja kuun maaperän peittämisen ansiosta tukikohta olisi vähemmän alttiina uhkille, kuten meteoreille tai avaruuden säteilylle.

Rakennamme tunnelin vanteeseen uusitävaltalaisella menetelmällä. Se on erittäin tehokas, eikä kuluta liikaa materiaaleja ja aikaa. Toinen etu on se, että ympäröivissä kallioissa olevaa geologista lujuutta hyödynnetään mahdollisimman paljon ja tunneli vakautetaan. Rakennusvaiheisiin kuuluu räjähteiden asettaminen valikoiduille paikoille, kallion räjäyttäminen, roskien poistaminen ja tunnelin vahvistaminen. On ratkaisevan tärkeää suojata laitteet kuupölyltä, joka lentää ilmaan kalliota räjäytettäessä. Lisäksi käytämme kuun regoliittia 3D-tulostuksessa. Näin pystymme valmistamaan tukikohdan tarpeelliset elementit Kuussa. Aurinkopaneeleista saatava energia olisi sopiva voimanlähde tähän työhön. Työn viimeisessä osassa kiinnitetään huomiota kaikkien tärkeiden asennusten ja laitteiden istuttamiseen kaksikerroksiseen tukikohtaan. Voisimme käyttää rakettien kuoria rakenteellisena perustana tunnelin sisällä.

Vesi louhittaisiin kraatterin pohjasta kahdella NASAn erikoisrobotilla, RASSOReilla. Nämä astronauttien ohjaamat RC-kaivinkoneet keräisivät vesikiteitä sisältävää regoliittia. Sitten se kuljetettaisiin tukikohtaan ja sille tehtäisiin NASAn RESOLVE-hankkeessa kuvattu lämpökäsittely. Tämän jälkeen osa vedestä mineralisoitaisiin kulutusta varten. Sitten se kerättäisiin ilmatiiviisiin ja pimeisiin säiliöihin 2 °C-12 °C:n lämpötilaan pilaantumisen estämiseksi. Tämä prosessi, jossa otetaan huomioon maksimaalinen muuntotehokkuus ja 3%:n vesipitoisuus regoliitissa, pystyisi kattamaan ihmisen kuukausittaisen tarpeen noin 7,65 tunnissa 15 päivän ajan.

Hankkeeseemme kuuluu kuun kasvihuoneen rakentaminen, jonka tavoitteena on kehittää omavaraisuutta. Arizonan yliopiston tutkimusryhmän hankkeen mukaan, jota johtaa prof. Giacomellin johdolla se tuottaisi 50% kaloreita koko miehistölle. Ajatuksena on kasvattaa kasveja muoviseinällä erotetussa huoneessa. Järjestelmä sisältää natriumhöyrylamppuja ja siemeniä sisältäviä kuoria, jolloin mullan käyttö kasvien kasvattamiseen jää kokonaan pois. Loput tarvittavasta ravinnosta saadaan laboratoriossamme in vitro kasvatetusta lihasta. Näin astronautit saisivat kuussa tasapainoisen ruokavalion.

Tukikohdan virran tuottamiseen käytämme kraatterin reunalla sijaitsevaa aurinkofarmia ja regoliittia. Regoliittia käsittelemällä voimme varastoida siihen lämpöenergiaa, joka sitten toimitetaan mahdollisimman pienin häviöin lämmitetyn putken ja johtavan nesteen avulla Stirling-moottoriin. Tämä järjestelmä ja aurinkosähköpaneelit pystyvät tuottamaan tarvittavaa energiaa 122 kW joka päivä.

Ilman tuottamiseen käytämme metalyysiä. Siinä regoliittiin lisätään kalsiumkloridia (CaCl2), kuumennetaan se 950 °C:een ja käytetään sähköä. Näin saadaan metalliseoksia ja happea. Hapen puhdistamiseen käytetään suodattimia, jotka on kuljetettava Maasta. Neljästä tonnista kuun kiveä voimme tuottaa 1,4 tonnia happea. Tutkijat laskevat, että neljä reaktoria voisi tuottaa yhden tonnin happea vuodessa, jolloin saisimme noin 83 kiloa puhdasta happea kuukaudessa. Yhden RASSOR-yksikön on toimittava lisäksi 3 tuntia kuukaudessa.

[54]

Ympäristöolosuhteet valitsemassamme paikassa ovat melko hyvät verrattuna Kuun muihin osiin, mutta silti hyvin haitalliset ihmisille. Tärkeimmät ongelmat ovat alhainen lämpötila, avaruuden säteily ja meteoriitin osumisen mahdollisuus. Suurin osa tukikohdastamme on piilossa kraatterin ulkorinteessä, jota peittää paksu kerros Kuun regoliittia. Se tarjoaa hyvän suojan meteoriitteja ja säteilyä vastaan. Se on myös hyvä lämmöneriste, koska kuun kiviaines kestää lämmön johtumista. Tukikohdan rinteen ulkopuolella olevalla osalla on yhtä hyvä suojaus - alumiinista, teräksestä ja MLI:stä valmistetut seinät.

Miljoonien vuosien evoluutio on muokannut ihmistä 24 tunnin vuorokausirytmiin. Kuun tukikohdassa tilanne on aivan toinen. Aurinko on aina ylhäällä, joten astronauttien on sopeuduttava näihin olosuhteisiin ja laadittava suunnitelma, joka sisältää aikaa nukkumiseen, tutkimuksiin, harjoitteluun ja aterioihin. Miehistö herätetään kahdeksan tunnin unen jälkeen joka aamu herätyskelloon. Sen jälkeen he käyvät suihkussa kylpyhuoneessa. Sitten astronautit pukeutuvat ja kokoontuvat ruokasaliin syömään aamiaista. Se koostuu muovipusseissa tarjoillusta ruoasta, vihanneksista ja juomista, jotka nautitaan varovasti pillillä. Seuraavaksi, tasan puolitoista tuntia aamukutsun jälkeen, astronautit asettuvat päivän tehtäviin. Jokaisella astronautilla on oma tehtävänsä, kuten havaintojen tekeminen taivaalla olevista kohteista, kokeiden tekeminen sen selvittämiseksi, miten ihmiskeho toimii toisella planeetalla, raaka-aineiden louhiminen, kuten kuun regoliitti, jossa on jäätynyttä vettä. On myös hyvä aika tehdä tutkimusta Kuun kallioperän geologian ymmärtämiseksi. Näitä toimintoja varten on omat huoneet. Seuraavaksi on varattu tunti lounasta ja rentoutumista varten. Toinen päivittäinen rutiini on liikunta: kaksi tuntia liikuntaa joka päivä auttaa pitämään lihakset kunnossa. Astronauttien on varattava aikaa myös sellaisiin töihin, joita ei voida suunnitella, kuten rikkoutuneiden laitteiden korjaamiseen ja tukikohdan ulkopuolella käytettävien laitteiden säilyttämiseen. Viestintä hätätilanteissa asemalla on hyvin toimivaa, koska tukikohtaan on asennettu erityinen kaiutinjärjestelmä. Niiden päätehtävänä on toistaa luonnolliset äänet, joita voimme kuulla maapallolla. Tämän ansiosta astronautit voivat säilyttää mielenterveytensä. Lisäksi luodaan erityinen palvelin. Se antaa tukikohdan asukkaille mahdollisuuden pitää yhteyttä Maahan satelliittiviestinnän avulla ja osallistua luentoihin tai konferensseihin. Astronauteilla on tavallisesti kaksi tuntia päivässä aikaa toimittaa raportti Maan johdolle, ottaa yhteyttä sukulaisiinsa tai osallistua keskusteluun tämän järjestelmän avulla. Kun päivä on päättymässä, eli kymmenkunta tuntia heräämisen jälkeen, miehistö syö viimeisen illallisensa. Ennen nukkumaanmenoa astronauteilla on tunti vapaa-aikaa. He voivat lähettää sähköposteja ja viestejä perheilleen, katsoa elokuvia tai vain viettää aikaa yhdessä pelaamalla pelejä.