Notre projet de camp lunaire est axé sur l'utilisation des ressources de la Lune pour assurer une présence humaine durable, tout en menant deux expériences principales : 1) la croissance des plantes dans un environnement à faible g et 2) l'étude des propriétés mécaniques du régolithe lunaire. Notre base a la capacité de se développer davantage pour accueillir des établissements résidentiels et touristiques durables. 

La construction de notre base est réalisée par ISRU, en utilisant le régolithe lunaire pour protéger les astronautes des radiations solaires incidentes et pour fournir un renforcement structurel. La conception de la base est produite par impression 3D, réalisée par une petite flotte de robots avant l'arrivée des humains. L'ISRU est utilisée car elle est plus rentable que le transport de matériaux de la Terre à la Lune. Cette base peut ensuite servir de passerelle pour une exploration lunaire plus poussée. Notre camp lunaire est composé de deux sections, dont l'une est une station de surface qui abrite le module de contrôle (CM), le module de stockage des véhicules (VSM) et les modules d'habitation (HM). La seconde section, située à 15 mètres sous terre, est l'endroit où sont stockés nos RTG, pour l'alimentation de secours pendant les périodes d'obscurité du cycle lunaire, ainsi que des réserves de nourriture supplémentaires et une de nos expériences.

Notre mission est composée de cycles, chaque nouveau cycle amenant quatre membres d'équipage supplémentaires sur la base. Pour l'expérience 1, le régolithe est transporté vers nos unités de traitement du régolithe lunaire (LRPU), où l'on analyse son aptitude à être une source de carburant, d'oxygène, d'eau, de conduction électrique et de nutriments pour la croissance des plantes. Ensuite, la glace d'eau est divisée en oxygène et en hydrogène, avec du méthane et du dioxyde de carbone comme déchets. Pour l'expérience 2, nous voulons étudier les effets de la faible gravité et de la concentration d'oxygène sur la croissance des plantes ; cette recherche aura des retombées positives pour les futures missions à long terme sur la Lune et sur Mars, où les astronautes devront produire de la nourriture de manière autosuffisante. 

Nous avons décidé d'installer notre camp lunaire sur les bords du cratère Peary, près du pôle Nord lunaire. En raison de la faible inclinaison axiale de la Lune, cet endroit peut recevoir la lumière du soleil pendant presque toute une journée lunaire, ce qui est idéal pour la production d'énergie solaire. En plus de cela, la variation de température près du rebord est plus faible et réduit les coûts de construction de notre base. Contrairement aux bords, les profondeurs du cratère ont des températures basses et sont peu exposées à la lumière du soleil, mais elles contiennent de grandes quantités de glace d'eau qui peut être fondue pour obtenir de l'eau potable ou être électrolysée pour obtenir de l'hydrogène et de l'oxygène. Ces deux éléments sont utiles pour propulser nos fusées, tandis que l'oxygène, en particulier, est essentiel pour assurer la vie et les activités humaines dans la base lunaire. La proximité de ces ressources permet de réduire leurs coûts de transport et de consacrer plus de temps à la recherche.

La construction de notre base se fera en deux étapes. La première étape consistera à creuser les fondations de nos modules souterrains (UGM), à l'aide d'un processus d'impression 3D et d'une excavation menée par une petite flotte de robots autonomes. Ces modules abritent nos RTG de secours et nos salles d'exercice ; les RTG fourniront l'énergie initiale pour faciliter la poursuite de la construction des modules d'habitation (HM). Les RTG fourniront l'énergie initiale nécessaire à la poursuite de la construction des modules d'habitation (HM). Cela permettra de minimiser les perturbations de la mission, les astronautes pouvant passer directement du module de communication orbital (OCM) au module d'habitation (HM). Cependant, pendant que la construction de la structure globale est en cours de finalisation, les astronautes arriveront à la base pour en achever la construction. L'installation de services de communication avec la Terre, ainsi que d'appareils pour les expériences scientifiques, sera une priorité pour les astronautes. Les ressources seront transportées à l'aide de fusées et d'un système de relais avant et pendant la période de construction. Après l'extraction de l'hélium 3 et des métaux rares, la base lunaire pourra établir un réseau commercial pour générer des revenus, rendant la base économiquement indépendante. Nous tenterons de privilégier l'utilisation de matériaux locaux ayant des propriétés appropriées afin de réduire les coûts. Par exemple, les fondations des bases peuvent être construites à partir de régolithe lunaire. En le mélangeant à de l'eau, ce béton soufré a une résistance à la traction et un module de Young plus élevés que le béton de ciment, ce qui rend notre base encore plus solide. En outre, la disposition de notre base est compacte, sacrifiant l'esthétique à la fonctionnalité, ce qui se traduit par le choix d'une forme de dôme qui offre une plus grande résistance, une plus grande rapidité de construction et une plus grande efficacité architecturale.

Le camp lunaire sera construit principalement avec du béton fabriqué à partir du régolithe lunaire, avec des composants spécifiques (par exemple, des portes anti-explosion ou des cages d'ascenseur) en aluminium. L'aluminium est un excellent matériau de construction en raison de son module d'Young et de sa résistance à la compression élevés, ainsi que de sa légèreté. La majorité de notre base est construite en aluminium car il est très polyvalent et peut être utilisé dans de nombreux domaines du projet pour aider à protéger nos astronautes :

1.) Revêtement pour protéger le camp du rayonnement solaire

2.) protection contre les impacts de météorites

3.) renforcement structurel de la base (à l'aide d'une méthode d'impression AI 3D brevetée par Space Factory grâce à un financement de la NASA)

 De plus, les équipements sensibles tels que les moniteurs de fréquence cardiaque et les RTG sont situés dans l'UGM afin de prévenir les effets néfastes de tout rayonnement sur les équipements sensibles tels que les moniteurs de fréquence cardiaque et les RTG. Pour minimiser encore davantage les risques pour la santé de nos astronautes, des champs magnétiques localisés (LMF) produits par des torus entoureront la base. Le flux de plasma supersonique dans le tore engendrera des bobines magnétiques qui créeront une bulle magnétique autour de HM et CM, déviant les particules ionisées potentiellement dangereuses. 

L'eau est une ressource fondamentale pour la survie de nos astronautes, mais aussi pour la recherche sur l'extraction d'oxygène et d'hydrogène pour le carburant par électrolyse. Comme notre base servira de tremplin pour d'autres missions vers Mars, conformément aux objectifs à long terme de la NASA et de l'ESA, l'acquisition et la production d'eau par électrolyse inverse seront primordiales pour une exploration planétaire durable. Les régions (comme l'emplacement de notre base) où la glace est présente en abondance dans le régolithe ou la surface lunaire sont idéales pour l'extraction de l'eau. La glace peut être fondue et traitée pour devenir potable. Un système de recyclage sera également intégré à la base afin de rendre le cycle de vie de la base aussi fermé que possible, ce qui permettra de réduire le gaspillage d'eau et d'oxygène essentiels. L'eau joue également un rôle essentiel dans la préservation de la vie végétale dans notre serre, qui sert de source de nourriture pour les astronautes et d'activité d'enrichissement pour améliorer la santé mentale.

Au départ, cette nourriture doit être exportée de la Terre pendant les périodes de construction. Il y aura d'autres missions pour transporter la nourriture de la Terre à la Lune. Toute la nourriture sera stockée à UGM, et pourra être livrée à HM et CM en utilisant notre ascenseur. Conformément à l'un des objectifs de notre mission, qui est de former une base autosuffisante sur la Lune, la nourriture sera éventuellement cultivée sur la Lune dans notre serre afin d'accroître l'indépendance de la base lunaire et de réduire les coûts élevés des transports longue distance. La variété des aliments que les astronautes pourront déguster ira des salades aux plats de viande et de poisson, la majorité des denrées périssables étant préemballée pour prolonger leur durée de vie. Il sera également intéressant d'étudier comment les plantes, les fruits et les légumes poussent en réponse à un environnement à faible accélération.

Cette énergie proviendra d'une série de sources. Une part importante de l'énergie proviendra du soleil, à l'aide de panneaux solaires monocristallins, car les emplacements de la ferme solaire bénéficieront d'un ensoleillement quasi constant. Les volants d'inertie thermoélectriques serviront de complément en exploitant les variations de température sur la Lune. En outre, il est possible de recouvrir de matériaux piézoélectriques l'infrastructure de la base lunaire, ainsi que la chaussée qui sera régulièrement écrasée par les LR, afin de convertir en courant électrique le stress mécanique résultant de la force d'impact des particules, tout en servant de couche de protection supplémentaire. Les RTG fournissent une alimentation de secours en cas d'urgence ou pendant les pics de demande. Les estimations des besoins typiques en énergie vont de 100 kWh à 10 MWh, en fonction de la taille et des exigences à long terme de la base. Il est donc essentiel de disposer d'une source d'énergie aussi diversifiée que possible pour assurer une présence durable sur la lune.

Dans un premier temps, l'oxygène sera transporté de la Terre à la Lune par des véhicules de transport qui se connecteront à l'OCM, puis notre atterrisseur lunaire le fournira à la base. La glace de la surface lunaire peut être fondue et électrolysée pour produire de l'oxygène, complétant ainsi cet approvisionnement externe. Nous explorerons également les possibilités d'utiliser des cyanobactéries cultivées dans la serre, ainsi que des microbes synthétiques issus de recherches récentes, pour réaliser la photosynthèse, recyclant ainsi le dioxyde de carbone libéré par la respiration aérobie des astronautes et produisant davantage d'oxygène. Pour aller encore plus loin, nous envisageons d'utiliser une version améliorée du MOXIE de la NASA qui peut produire de l'air respirable à partir de l'électrolyse du dioxyde de carbone. L'air excédentaire sera stocké pour les sorties extravéhiculaires ou les urgences. Les deux techniques susmentionnées utilisant des microbes et le MOXIE (à grande échelle) permettront à terme de créer une base qui ne dépendra pas du réapprovisionnement en oxygène depuis la Terre. Afin de limiter les pertes d'air dans l'environnement, des portes étanches en aluminium sont prévues dans HM et CM.

L'objectif général du camp lunaire est d'établir une zone habitable pour que les astronautes puissent effectuer des recherches scientifiques, notamment sur les effets de la gravité et des conditions lunaires sur l'anatomie humaine, et sur les propriétés matérielles du régolithe lunaire, en particulier en tant que matériau de construction et conducteur potentiel d'électricité. Ce site pourra ensuite être développé pour devenir une zone d'habitation plus vaste pour les générations futures et offrir des avantages économiques potentiels aux touristes de la Terre qui pourront visiter la base lunaire. En outre, nous envisageons notre base comme un tremplin pour de futures missions vers Mars et au-delà en profitant des coûts de lancement plus faibles depuis la Lune, ainsi que d'une durée moyenne de voyage plus courte et d'une plus grande flexibilité des fenêtres de lancement. Pour résumer, notre base :

1. Mener des expériences permettant de mieux comprendre les effets d'une faible accélération sur l'anatomie humaine et les propriétés matérielles du régolithe lunaire.
2. être autosuffisants, afin de soutenir l'expansion croissante de la présence humaine sur d'autres mondes
3. Combler le fossé entre les missions robotiques actuelles vers Mars et une éventuelle présence humaine sur la surface martienne. 

Les astronautes se réveilleront à 6 heures du matin et effectueront des tâches de routine. Le petit-déjeuner, ainsi que le reste de leurs repas, sera fourni à l'aide d'aliments cultivés dans la base ainsi que de provisions transportées depuis la Terre. Dans la matinée, notre groupe de quatre astronautes sera divisé en deux groupes et réalisera des expériences. Le groupe 1 ramènera du régolithe lunaire de l'EVA et mènera des expériences pour tester ses propriétés telles que sa résistance à la traction et s'il peut être utilisé comme protection contre les radiations ou pour conduire l'électricité. Le groupe 2 travaillera dans la serre pour superviser la culture de microbes synthétiques et artificiels et la croissance de plantes. Il s'agira notamment d'étudier l'approvisionnement en aliments comestibles, les conditions optimales de croissance des cultures et des plantes et l'utilisation de matériaux lunaires à cette fin. Les deux groupes effectueront les expériences à tour de rôle, ce qui leur permettra d'avoir une compréhension approfondie du fonctionnement de l'ensemble de la base. Les résultats seront enregistrés pour les sessions d'analyse de l'après-midi.

Les deux groupes reviendront à la base pour le déjeuner. Pendant le déjeuner, ils auront un appel vidéo avec le contrôle terrestre. Lors de cet appel vidéo, ils reporteront le réapprovisionnement en oxygène et en nourriture, car la base a finalement réussi à produire de la nourriture de manière autosuffisante grâce à la serre. Après le déjeuner, les astronautes maintiendront leur forme physique grâce à des exercices de résistance et de course sur un tapis roulant. Des mesures de leur état de santé, telles que la fréquence cardiaque, la capacité pulmonaire et la pression sanguine, sont effectuées dans le cadre de leur deuxième expérience visant à évaluer les effets à long terme des environnements à faible g sur l'anatomie humaine. Ils s'attendent à ce que les résultats montrent une détérioration de la composition osseuse au fil du temps, ainsi qu'une atrophie musculaire. Ces données pourront ensuite être utilisées pour concevoir des missions lunaires ultérieures qui minimisent ces effets néfastes sur la santé, comme la gravité induite artificiellement par des habitats centrifuges. Après le déjeuner, les astronautes analysent les résultats de l'expérience sur le régolithe lunaire, notant la conductivité électrique et la dilatation thermique ; ces données sont ensuite transmises au contrôle terrestre pour une analyse plus approfondie. Ensuite, les astronautes participent à des activités de consolidation d'équipe dans le cadre du CM afin de maintenir de bonnes compétences en matière de communication et de collaboration ; il est important de conserver de bonnes relations au sein de l'équipage pendant les périodes de missions prolongées comme celle-ci. Après le dîner, ils conversent avec leurs proches sur Terre. Pour maintenir une bonne santé mentale, il est crucial qu'ils soient capables de gérer le mal du pays pendant une mission de longue durée.