[42]

A Cynthia, a Holdtábor projektünk egy holdi bázisból áll, amely öt űrhajósnak ad otthont. A település egy lávacső közelében, a Hold déli pólusán helyezkedik majd el. Olyan tábort terveztünk, amely két fő részből áll: az egyik a lávacső belsejében, ahol az emberek élni fognak, a másik pedig a Hold felszínén, a lávacső közelében, amely hatszög alakú. A hatszög mindkét oldalához öt félgömb csatlakozik, amelyek üvegházként, laboratóriumként és bejáratként szolgálnak. A település két részét egy lift köti össze a lávacsőből a felszínre, és egy folyosó a liftből a hatszögbe. A főépület mellett egy garázs építését is fontolóra vettük a roverek és más járművek számára, valamint egy napelemekből álló fal építését.

Holdtáborunkat a Shackleton-kráter közelében lévő lávacsőben szándékozunk felépíteni, amely a Hold déli pólusába vezet. Azért választottuk ezt a helyet, mert ismert, hogy a Nap állandóan megvilágítja. Ennek következtében folyamatosan hasznosítani tudjuk a napenergiát. Ráadásul a NASA Lunar Prospector által végzett mérések nagy mennyiségű hidrogént jeleznek a Shackleton-kráter belsejében, ami jég lehetséges létezésére utal. Mint korábban említettük, egy kisebb lávacsőben épül majd fel a holdi bázis egy része. Ez testesíti majd meg a hálószobát, a konyhát, a fürdőszobát és a tornatermet, mivel ott a hőmérséklet állandóan 20°C. A lávacső továbbá nagyszerű védelmet nyújt a kozmikus és a napsugárzás, valamint a Hold felszínére becsapódó apró meteoritok ellen. Az űrhajósok könnyebben hozzáférhetnek a föld alatti erőforrásokhoz is.

A Cynthia megépítése a Földről importált anyagokból túl drága lenne, ezért helyette holdi erőforrásokat kell használnunk. Egy, a NASA RASSOR nevű robotjához hasonló robot fogja begyűjteni a holdi talajt, egy másik robot pedig a nyert regolitot az űrhajósok hulladékából származó műanyagokkal kombinálja, hogy polimer kompozit betont alkosson. Ezután egy 3D nyomtató végzi majd a fennmaradó munkát, amely abból áll, hogy ebből a keverékből falakat, bútorokat és eszközöket készít, miközben teljesen automatikusan dolgozik. A külső falaknak hat méter vastagságúnak kell lenniük, hogy védelmet nyújtsanak a sugárzás ellen, a Holdtábor falainak belső rétegei pedig egy űrruha belsejéhez lesznek hasonlóak. Ezeket a rétegeket is teljes egészében robotok építik majd. Ennek következtében az űrhajósok biztonságban vannak, mi pedig nagy összegeket takarítunk meg.

A Holdon az élet fenntartásához elengedhetetlen a víz. Mivel túl drága a Földről szállítani, ezért a holdi regolitból kell kinyernünk. A talaj kitermelése a Hold déli pólusának közelében található Shackleton-kráterben történik majd. Ezután a begyűjtött talajt, amely a NASA Lunar Reconnaissance Orbiter által visszaadott adatok szerint akár 20% jeges vizet is tartalmazhat, felmelegítik és megtisztítják, biztosítva öt űrhajós napi vízszükségletét. Egy űrhajós naponta legfeljebb 4,5 liter vizet fogyaszthat.

Az űrhajósok által igényelt tápláléknak napi 3000 kalóriát, kalciumot és D-vitamint kell tartalmaznia, amelyek szükségesek a csontok lebomlásának megakadályozásához. A kezdeti szakaszban a Földről küldött csomagolt élelmiszert fogyasztanak majd, és étkezésüket fokozatosan a hidroponikus rendszert használó mezőgazdasági modulokban termesztett élelmiszerrel váltják fel. Ennek lényege, hogy tápanyagokban gazdag oldatot és vizet ködösítenek egy kis, nyomás alatt álló kamrába, amelyben a növény gyökerei vannak. Lehetőségünk lesz szójabab, édesburgonya, hagyma, quinoa és saláta termesztésére.

Holdkutató állomásunkat a Shackleton-kráter peremén elhelyezett napelemek fogják táplálni, mivel ez a terület szinte folyamatosan napfényt kap. A kinyert energia egy részét egy akkumulátorban tároljuk majd, amelyet holdfogyatkozás esetén használunk. A szállítmány szállítása ütéselnyelő anyagokkal, például kevlárral és grafénnel védett vezetékeken keresztül történik majd. A kezdeti fázisban az állomás a Földről hozott akkumulátortelepekkel fog működni, amelyeket a fotovoltaikus rendszer kiépítése után vészhelyzeti energiatárolóvá alakítanak át.

Egy átlagos embernek naponta körülbelül 0,84 kg oxigénre van szüksége, így öt ember esetében naponta körülbelül 4,2 kg oxigént kell előállítanunk. Az oxigén előállításának fő módja a regolit karbotermikus redukciója, amely bőségesen tartalmaz oxidokat, például SiO2-t. A holdi talaj fémes oxidjait metánnal redukálva szén-monoxid és hidrogén keletkezik. Ezután a szén-monoxid hidrogénnel reagálva vizet és metánt képez, amelyet az első reakcióban újrahasznosítanak. Ezután a vizet elektrolízis útján oxigén és hidrogén keletkezik.

[54]

A Holdon a légkör hiánya veszélyes helyzeteket jelent az űrhajósok számára, ezért a mi feladatunk, hogy megvédjük őket. A holdi regolitból és műanyagból készült, hat méter vastag külső falak, amelyeket a rétegek között vízzel töltenek fel (hogy megvédjék az űrhajósokat a napkitörések ellen), elegendőek ahhoz, hogy az űrhajósok biztonságban legyenek az erős sugárzástól és az aszteroidáktól. A Holdon a szélsőséges hőmérsékletek nem okoznak gondot, mert a Cynthia belső része hasonló szerepet tölt be, mint az űrruháké: különböző funkciót betöltő rétegekből áll, mint például a ripstop réteg, a Mylar szigetelőrétegek és a hólyagréteg, így állandó 18-24°C-os hőmérsékletet lehet tartani, és elegendő oxigént lehet biztosítani.

Holdtáborunk holdi előőrsének létrehozása alapvető szerepet játszik a világegyetemmel kapcsolatos tudományos ismeretek fejlesztésében az űrhajósok által gyűjtött információk segítségével. A Holdon egy nap felfogása elvont, bár az űrhajósok napirendje az emberi egészségre gyakorolt közvetlen hatás miatt megköveteli a természetes cirkadián ritmus fenntartását. Ezáltal a legénység szigorúan betartja a szigorú menetrendet. A program egy 24 órás hipotetikus nap reggel 6 órakor történő ébredést feltételez. A napi 8 órás pihenésre kialakított terület a földalatti szinten található alvó részleg, amely öt kis fülkéből áll, mindegyikben egy-egy hálózsákkal. A levegőelosztást folyamatosan szabályozni kell, és a szellőzésnek hatékonynak kell lennie, hogy csökkentsék az oxigénhiány kockázatát. Tekintettel a környezet mikrogravitációjára, a reggeli rutin és a személyes higiéniai tevékenységek nehezebbek, mivel a vízkészlet korlátozott és a fogyasztás szempontjából elsőbbséget élvez. Mind az öt asztronauta naponta háromszor étkezik, biztosítva az alapvető fehérjéket, lipideket, szénhidrátokat, vitaminokat és ásványi anyagokat, biztosítva a kiegyensúlyozott táplálkozást, a tárolóegység és az üvegház alapvető struktúrák a felszíni szinten. Emellett a legénységnek napi feladatokat kell ellátnia, elsősorban a biztonságot és fenntarthatóságot biztosító karbantartási feladatokat, illetve a felszíni szinten található két laboratóriumban végzett kísérletek adminisztrációját és felügyeletét. A tartórendszerek napi ellenőrzése létfontosságú, mivel a rendszer kialakítása csökkenti az ellátási igényeket, és a hulladék nagy részét újrahasznosítja. A stressz csökkentése, valamint az izomtömeg és annak tónusának megőrzése érdekében a legénység tagjai körülbelül két és fél órát töltenek a tornateremben az edzőgépekkel való gyakorlással, mivel a mikrogravitáció kedvez az izmok erővesztésének. A nap végére, amikor minden feladatot elvégeztek, az asztronauták az estéjüket tetszésük szerint tölthetik, megpihenve a sűrű programjukból.