Le projet que nous avons conçu pour le Moon Camp Challenge est un module de base lunaire, de forme cylindrique et d'un diamètre extérieur de 5,2 m, conçu pour s'intégrer dans le lanceur Ariane 6 de nouvelle génération construit par Arianespace pour le compte de l'ESA. Le module a une surface habitable utilisable de 34 m2, avec un intérieur confortable, principalement en bois, et comprend tous les systèmes de survie nécessaires : production et stockage d'énergie à l'aide de panneaux solaires et de batteries, stockage d'oxygène et épuration du CO2, stockage et recyclage de l'eau, stockage de nourriture et systèmes de chauffage/refroidissement électriques. Un autre module distinct du module principal peut être utilisé pour la culture des plantes : le module aquaponique. Il permet de cultiver des poissons et des plantes de manière durable. La base intègre également un système de communication bimode : une liaison micro-ondes à faible bande passante de 2,2 GHz utilisée pour la télémétrie, la voix et les communications d'urgence, et une liaison optique par satellite pour les applications à large bande passante (streaming vidéo) qui peut atteindre une vitesse de liaison descendante de 600 Mbit/s.

Nous voulons construire le camp lunaire dans une zone de plaine, où le terrain est dépourvu de cratères et d'autres petites déformations, mais où il y a une grotte naturelle à proximité, sur la face proche de la Lune. Il est plus facile de construire sur un terrain plat, et cela permet d'avoir de l'espace pour une expansion future. Un module d'urgence sera placé dans la grotte naturelle, pour servir d'abri en cas de météorites. La face cachée de la Lune a été choisie parce qu'elle est éclairée par le Soleil et qu'elle fait face à la Terre. La lumière du Soleil est utilisée par les panneaux photovoltaïques pour produire de l'énergie, et les activités des astronautes sont améliorées par la présence de la lumière. Le fait que la base soit du côté de la Terre profite également aux communications, les antennes étant dirigées directement vers la planète (ou vers un satellite dans le cas de la liaison optique).

Nous prévoyons de construire notre camp lunaire à l'aide de modules préfabriqués transportés depuis la Terre à l'aide de fusées Ariane 64. La masse maximale d'un module sera de 8,6 t, soit la charge utile maximale d'A64 en orbite de transfert lunaire (LTO). Outre le module principal, plusieurs autres modules pourront être ajoutés afin de former le camp lunaire. Les panneaux solaires, les antennes et autres dispositifs externes seront montés sur la surface lunaire, à côté de la base. Le matériau principal est un alliage d'aluminium 6061 avec quelques pièces en ABS et en fibre de carbone, ainsi que d'autres matériaux en petites quantités, tels que des boulons en acier, des joints en caoutchouc, etc. Le(s) module(s) sera(ont) placé(s) à l'intérieur d'une excavation de 1,2 m de profondeur dans la surface lunaire, afin d'éviter tout mouvement ou rotation indésirable du(des) module(s). Ils seront manipulés et placés par des grues et pourront également être déplacés en étant roulés sur place. Les grues et autres machines nécessaires à la manipulation peuvent être amenées dans une mission antérieure séparée ou avec une fusée secondaire dans la même mission. Une clé à chocs est également nécessaire pour relier deux modules entre eux et les extrémités des modules. Les modules seront pressurisés après leur achèvement et dépressurisés avant toute modification. Le panneau de fenêtre sera transporté non monté dans un conteneur sécurisé afin de ne pas l'endommager pendant l'assemblage et l'expédition.

Le système de chauffage/refroidissement des modules de la base lunaire fournira une bonne température pour vivre. Le système de stockage de l'O2 et l'épurateur de CO2 maintiendront le flux d'oxygène dans les modules et collecteront l'excès de CO2. Les parois des modules protégeront les astronautes jusqu'à un certain point des radiations cosmiques, ce qui peut être amélioré en ajoutant de la terre sur les parois des modules, et l'alliage d'aluminium 6061 de qualité aviation peut protéger la base des petits impacts. Le corps des modules peut supporter une pression de 3 atm, d'après une simulation. La base est également équipée d'un système aquaponique qui peut maintenir un approvisionnement en nourriture, même si les missions de réapprovisionnement sont gravement affectées. La fenêtre principale est une vitre en verre/plastique qui protège l'équipage contre les éventuels éclats de verre.

La base fournira de l'eau à l'équipage grâce au système de recirculation de l'eau (un système similaire à celui utilisé sur l'ISS) en filtrant l'eau usée à l'aide d'un assortiment spécial de filtres, ce qui la rendra autonome. Il peut également transformer l'urine en eau potable. Le système d'eau se compose d'un réservoir principal situé sous la salle de bain du module et d'une réserve d'eau de secours, constituée dans l'aquarium du module aquaponique. L'eau peut également être extraite sous forme de condensation du système de climatisation, grâce aux collecteurs inclus dans la climatisation.

La nourriture sera principalement stockée près des réservoirs d'oxygène, sous le plancher de tout module. La nourriture sera principalement constituée de produits séchés pouvant être réhydratés avec de l'eau. Le principal moyen de produire de la nourriture sera le système aquaponique, qui fera pousser des poissons, des fruits de mer et des algues aux côtés d'autres légumes et herbes de manière symbiotique. Les déchets de l'aquarium seront utilisés comme engrais naturel pour la culture des légumes ; les nutriments et l'oxygène fournis par les plantes seront utilisés pour l'aquarium.

Le système d'alimentation est composé de panneaux photovoltaïques, de batteries rechargeables et de l'électronique correspondante. Le système utilise 22 panneaux de 455 watts qui peuvent générer jusqu'à 10 kWc de puissance totale, et 16 cellules LiFePO4 à base de lithium, qui sont déposées dans un conteneur sécurisé. Cette technologie de batterie a été choisie car elle est très sûre par rapport aux autres chimies, au prix d'un poids plus important. Les cellules ont une tension nominale de 3,2 V et ont une énergie totale de 48 kWh. En outre, le système comporte également différentes électroniques de conversion et de gestion, telles que l'onduleur et le BMS, qui servent respectivement à convertir le courant continu en courant alternatif et à protéger les batteries.

La base est équipée d'un système de climatisation électrique qui élimine également le CO2 de l'air. Les filtres sont tous remplaçables et faciles à retirer, et leur conception est sans orteil. Sous le plancher de chaque module, il y a six réservoirs d'oxygène qui sont contrôlés par l'unité de contrôle électronique (ECU) principale du module, détectant les niveaux d'oxygène et compensant si nécessaire. De plus, l'unité de contrôle vérifie la pression interne du module. Le système veille à ce que le niveau optimal d'O2 soit maintenu dans la base, protégeant ainsi la santé des astronautes.

Notre Moon Camp peut servir les trois objectifs : commercial, scientifique et touristique, car il est modulaire et peut être approvisionné selon les besoins. Dans sa configuration par défaut, le Moon Camp sera initialement prévu pour un usage scientifique.

À l'aide d'un rover lunaire, un outil de construction et scientifique multifonctionnel, nous pouvons transporter et manipuler des matériaux afin de poursuivre l'expansion de la base lunaire à toutes fins utiles.

Les astronautes se réveillent sur leurs lits superposés en bois et effectuent leurs routines matinales, y compris les repas, l'hygiène et la surveillance de la santé, l'intérieur en bois de la base leur donnant, espérons-le, un sentiment de confort et d'intimité. Ensuite, ils vérifient l'état des principaux systèmes nécessaires au fonctionnement du camp lunaire, tels que le système d'alimentation électrique, le système d'air, le système d'eau et le système aquaponique. Ces vérifications comprennent le nettoyage des panneaux solaires (qui font partie du système d'alimentation), la surveillance des niveaux d'oxygène, des niveaux de CO2 et de la pression dans la base, la vérification du PH de l'eau et des niveaux d'oxygène du système aquaponique ainsi que la teneur en nutriments du sol.

Chaque membre de l'équipage doit faire au moins 30 minutes d'exercice à l'intérieur, ou faire une promenade de la même durée à l'extérieur de la base, afin d'éviter l'atrophie musculaire.

          Après les contrôles initiaux, l'équipe de la base lunaire contactera le centre de commandement sur Terre afin de faire le point sur la situation à bord et de demander des informations sur les missions de recherche qu'elle doit effectuer.

Au moins deux membres d'équipage resteront en permanence à bord, supervisant le fonctionnement des systèmes critiques et assurant la sécurité de la base. Les autres astronautes pourront effectuer diverses tâches telles que l'exploration du sol lunaire, la création de nouvelles bases à l'aide de l'impression 3D, la réalisation d'expériences sur la culture de plantes et d'animaux sur la surface lunaire à l'aide du système aquaponique, la réalisation d'expériences sur le sol lunaire lui-même, la réalisation d'opérations minières à des fins industrielles ou de recherche et, à l'avenir, l'organisation de visites et l'utilisation de la base comme base pour de futures missions dans le système solaire.

À la fin de la journée, tous les membres du personnel retourneront à la base, rangeront les outils ou instruments laissés à l'extérieur de la base, mangeront et profiteront d'un peu de temps libre. Ils peuvent parler à leur famille ou à leurs amis sur Terre, regarder des vidéos ou des médias prétéléchargés sur le serveur interne, rechercher et publier de la documentation et bien d'autres choses encore en utilisant le système de communication à large bande passante.