Nous avons conçu un camp lunaire pour quatre à six personnes afin d'étudier la Lune et de se préparer aux futures missions spatiales. Notre objectif est de créer un environnement sûr pour que nos astronautes puissent mener des recherches sans avoir à retourner sur Terre. Notre base sera composée de trois unités principales qui seront reliées par des tunnels hermétiques et permettront des expansions supplémentaires en cas de besoin. Nous espérons également pouvoir renvoyer de l'hélium 3 sur Terre, ce qui permettrait d'obtenir une énergie nucléaire plus sûre, sans déchets radioactifs.

Nous voulons placer notre camp lunaire près du cratère Shackleton, au pôle sud. Il a été prouvé par une analyse préliminaire des données du satellite SMART-1 de l'Agence spatiale européenne que le sommet de la colline au sud-ouest du cratère Shackleton est constamment éclairé pendant l'été austral lunaire. Comme la colline bénéficiera d'une énergie solaire constante pendant l'été, le problème de la source d'énergie sera résolu. La lumière du soleil est un facteur important dans les changements de température. Entre le jour et la nuit, la température peut changer d'environ 300 degrés Celsius. Donc, si la surface est constamment éclairée, la température ne variera pas autant. Près du pôle sud, il y a aussi les plus grands dépôts de glace que nous allons utiliser pour obtenir de l'oxygène, de l'hydrogène par hydrolyse et de l'eau potable, le cratère Shackleton aurait des dépôts d'eau pour que les astronautes n'aient pas à voyager loin, économisant ainsi les ressources.

Nous ferons venir des matériaux de base de la Terre. Les robots conçus sur Terre commenceront par construire les sas et les unités principales. La température, la pression et les radiations font partie des variables qui varient beaucoup par rapport à celles de la Terre. Comme les astronautes resteront à l'intérieur du camp lunaire, la température doit rester constante. L'un des meilleurs matériaux pour l'isolation thermique est l'aérogel. Il s'agit d'un solide de densité extrêmement faible et, de ce fait, il est très léger. Le kevlar pèse peu et possède un haut degré de dureté. Sous des températures extrêmes, le kevlar ne change pas de structure ou de forme. Comme le camp lunaire aura besoin de fenêtres pour permettre aux astronautes de voir à l'extérieur, nous allons utiliser du verre thermique. Le verre thermique protégera les astronautes des températures extrêmes et des pressions de l'espace. Pour les objets tels que les chaises, les tables et les pièces supplémentaires, nous utiliserons une imprimante 3D pour obtenir les pièces dont nous avons besoin.

Nous allons protéger notre camp lunaire en construisant 3 sas, un dans chaque unité importante. Ainsi, en cas de perte d'une des unités, les deux autres resteront intactes, tout en protégeant nos astronautes de l'atmosphère habitable. En utilisant de l'aérogel et du verre thermique, nous assurerons la stabilité de la température et des niveaux d'oxygène. Les radiations sont l'un des plus gros problèmes et nous prévoyons de recouvrir notre camp lunaire d'une couche de roche lunaire, cette solution étant la meilleure car elle ne nécessite pas de faire venir des matériaux de la Terre. Nos systèmes de survie et une pièce supplémentaire remplie de produits de première nécessité seront construits sous terre, avec un accès depuis les trois unités, afin d'être mieux protégés et de pouvoir être utilisés en cas d'accident. La gravité entraîne une atrophie des muscles et des os, les astronautes auront donc un programme d'entraînement quotidien afin de conserver leur forme physique.

On prévoit d'obtenir de l'eau potable en faisant fondre la glace. Les astronautes la puiseraient dans les dépôts de glace tout autour du pôle sud. Nous utiliserons un système de filtration basé sur le fer métallique que nous pouvons obtenir à partir du régolithe, par électrolyse de sel fondu qui pourrait également nous fournir des ions calcium et magnésium. Nous utiliserons un rover lunaire pour aller dans les cratères et récupérer la glace. Nous construirons des miroirs sur le bord des cratères qui dirigeront la lumière du soleil sur les panneaux solaires du rover afin de ne pas avoir à le recharger depuis le camp.

Au début, leur régime alimentaire sera composé de plantes à croissance rapide (algues) et de barres nutritionnelles apportées de la Terre. Le brocoli est notre principale source de fer et de vitamine C, le soja fournit des protéines, du magnésium et de la vitamine D. Ils trouveront de la vitamine A et des glucides dans les patates douces, du zinc et du calcium dans les lentilles et de la vitamine K dans les edamames. Les dattes sont une excellente source de sucre. Les astronautes recevront des plans de repas qui répondent à leurs besoins caloriques. Les plantes pousseront dans l'agar-agar parce que c'est un milieu plus hygiénique, plus facile à travailler et que les nutriments et les vitamines peuvent être ajoutés en quantités exactes.

Notre principale source d'énergie sera l'énergie solaire qui sera produite par la lumière constante du soleil. Les panneaux alimenteront l'ensemble du camp lunaire et le surplus d'énergie sera stocké dans des batteries au plomb. Ces batteries alimenteront la base la nuit. La nuit, nous utiliserons un générateur d'hydrogène pour avoir une puissance maximale. La meilleure méthode pour obtenir de l'hydrogène gazeux de grande pureté est l'électrolyse de l'eau. Une autre solution alternative est un réacteur à fusion qui utilise de l'hélium 3 comme combustible. L'hélium 3 est plus sûr pour l'énergie nucléaire car il ne devient pas radioactif et ne produit pas de déchets toxiques.

Nous utiliserons l'hydrolyse pour obtenir de l'oxygène, mais pour obtenir de l'air avec le pourcentage recommandé d'oxygène 20% et d'azote 78%, nous devrons passer par d'autres étapes. Dans un premier temps, nous ferons venir l'azote de la Terre dans des réservoirs de gaz, mais plus tard, nous pensons utiliser d'autres méthodes, comme le synthétiser à partir de l'urée. Les dépôts de glace seront notre principale source d'oxygène, ainsi que d'hydrogène que nous pourrons utiliser comme carburant, mais nous utiliserons également le procédé d'électrolyse des sels fondus pour éliminer l'oxygène du régolithe.

L'objectif principal de notre projet, d'un point de vue scientifique, est d'explorer la Lune et d'examiner la possibilité d'y vivre en permanence. Nous prenons en compte l'efficacité et l'éventualité de construire une future colonie qui s'étendra ensuite à d'autres planètes. Si nous établissons un camp à la surface de la Lune, nous rendrons les voyages spatiaux plus faciles et moins coûteux grâce à la faible gravité de la Lune. Sur le plan commercial, notre objectif sera de ramener de l'hélium 3 sur Terre et de l'utiliser dans les réacteurs nucléaires comme source d'énergie alternative. Nous pourrions également créer un "camp lunaire" virtuel afin que tous les habitants de la Terre puissent voir ce que font les astronautes et à quoi ressemble la base. Les habitants de la Terre pourraient en apprendre davantage sur les secrets de la Lune et se tenir au courant des nouvelles découvertes.

L'équipage dormira en deux équipes, de sorte qu'à tout moment, il y aura au moins deux membres d'équipage éveillés. Après leur réveil, les astronautes prendront une douche et prendront leur petit-déjeuner dans le hall. Ensuite, ils s'entraîneront pendant deux heures. Nous devrons nous assurer que les équipements qu'ils utiliseront sont adaptés à la faible gravité de la Lune. Des études ont montré que les astronautes perdent jusqu'à 20 % de leur masse musculaire lors des vols spatiaux. Ils devront constamment vérifier les niveaux d'oxygène et d'hydrogène dans l'air, l'intégrité des panneaux solaires et des batteries. Ils auront des tâches quotidiennes, comme la réparation des éléments endommagés dans l'atelier, l'analyse d'échantillons dans le laboratoire, la récolte, le soin des plantes. Si la température le permet, certains membres partiront en mission à l'extérieur pour recueillir des données ou des échantillons. Ils se déplaceront à l'aide d'un rover lunaire qui sera rechargé à la base pour les longs voyages, mais qui sera également équipé de ses propres panneaux solaires. Les astronautes auront chacun le temps de communiquer avec leur famille et leurs amis, d'avoir accès à un psychologue et de recevoir de nouvelles tâches du centre de contrôle sur Terre. Pendant que les astronautes travailleront à la consolidation d'un camp lunaire autonome, ils auront toujours besoin de fournitures qui seront envoyées depuis la Terre. Les astronautes pourront demander des pièces détachées au cas où quelque chose serait cassé et ne pourrait être remplacé, et ils recevront également des barres protéinées et vitaminées. En établissant un camp sur la Lune, en raison de la gravité plus faible, il serait beaucoup moins coûteux de s'approvisionner pour des voyages plus éloignés de la Terre. En analysant les performances de ce premier camp lunaire et les ressources dont il a besoin, nous pourrons l'agrandir et même créer un centre de recherche sur la Lune et un centre de contrôle pour les futures missions d'exploration spatiale.