Castrum è stato progettato per essere la spina dorsale della colonizzazione umana della Luna. Sarà il primo avamposto completamente autosufficiente, senza bisogno di spedizioni dalla Terra. All'inizio, la nostra base disporrà di due grandi moduli multiuso. Dopo alcune missioni con equipaggio, verrà installato un ulteriore modulo multiuso di medie dimensioni. Alla fine, la nostra base avrà un modulo aeroponico, un modulo abitativo e un laboratorio.

Tutti i moduli, i corridoi (ad eccezione delle aree con porte antideflagranti) e le pareti delle camere d'equilibrio (ad eccezione delle porte di attracco per i rover e le tute spaziali) sono gonfiabili e realizzati in materiali compositi. Le attrezzature come i serbatoi di gas e i rover da esplorazione con equipaggio (MER) sono realizzati in materiali solidi come le fibre di carbonio o l'alluminio. Per quanto riguarda i veicoli a terra, abbiamo 2 MER con atmosfera pressurizzata, 3 rover automatici, 2 "Legionari" che vengono utilizzati per le operazioni di costruzione e di scavo e 1 "Centurione" che saranno utilizzati per l'esplorazione all'aperto, al fine di ridurre al minimo la necessità di EVA. Il numero di rover può essere aumentato con missioni cargo aggiuntive dalla Terra. La nostra base ha 2 configurazioni: 1. Una base completamente in superficie e 2. Una base per metà in superficie. Una base che si trova per metà sulla superficie e per metà nel cratere elaborato.

La costruzione della base è suddivisa in 3 fasi. Complessivamente, saranno necessari 3 voli senza equipaggio con il razzo Ariane 6 e 1 volo con equipaggio con veicoli spaziali dell'ESA, della NASA o privati. La nostra base può essere abitata da 6 astronauti a lungo termine o da 12 astronauti a breve termine.

Collegamento video: https://youtu.be/j-M4NzxQI9Q

Posizioneremo la nostra base vicino alla regione del Polo Sud della Luna. Abbiamo scelto questa posizione per la luce solare disponibile, che è la nostra principale fonte di energia (circa 80-90 % per ciclo). In questa regione possiamo trovare molti crateri con ghiaccio. Utilizzeremo il ghiaccio per rifornire la nostra base di acqua. Inoltre, grazie al paesaggio, potremo costruire un ulteriore avamposto vicino a Castrum.

Per la prima configurazione, i nostri candidati principali saranno tutte le aree che soddisfano al meglio le nostre esigenze. Nel caso della seconda configurazione, abbiamo trovato alcuni crateri abbastanza grandi da poter ospitare i nostri grandi moduli (e quindi abbreviare la fase di costruzione e proteggere la nostra base lunare).

Ecco le coordinate dei potenziali siti di costruzione della nostra base: Lat:-89.399 Lon: 173.889, Lat: -89.31 Lon: 93.898, Lat: -89.899 Lon: -38.141, Lat: -89.582 Lon: 70.442.

Come abbiamo già detto, ci saranno 3 fasi prima che la base sia completamente operativa e ci sono 2 diverse configurazioni della nostra base.

1. "Fase di preparazione": Atterreremo sulla superficie".Cesar"(Stazione automatica che fornirà energia (tramite RTG) ai rover e al contatto con la Terra) con 3 rover senza equipaggio".Centurione" e "Legionari" vicino a un sito di costruzione prescelto. I Legionari saranno utilizzati per scavare e stampare le costruzioni utilizzando la regolite della luna e Centurion procederà all'esplorazione dei dintorni. Nel caso in cui qualcosa vada storto con i Legionari o con Cesar, Centurion può fornire assistenza o essere utilizzato come fonte di energia di riserva e centrale di comunicazione.
2. "Fase di costruzione": Qui le cose si dividono in due. Se scegliamo di costruire la base per metà sottoterra, useremo 2 grandi crateri naturali o artificiali (con la sonda d'impatto prima della fase 1). I legionari useranno i loro tamburi per spianare il fondo dei crateri e scavare trincee per collegarli. Se scegliamo la configurazione a superficie piena, i legionari dovranno appiattire leggermente il sito di costruzione. Una volta terminato tutto, inizieranno a stampare i gusci protettivi per i moduli, le camere d'equilibrio e i corridoi.
3. "I primi umani a restare": Prima di far atterrare i primi abitanti del nostro avamposto, faremo atterrare 2 missioni cargo con moduli sgonfiati, corridoi e camere d'equilibrio, alcune attrezzature e gli interni. Poi gli astronauti atterreranno e gonfieranno i moduli, collegheranno le parti, prepareranno le camere d'aria, ecc... Decostruiranno Cesar sotto "Operazione Bruto" per le parti aggiuntive: serbatoi di gas, tubi, antenne, batterie...

Diversi elementi minacciano i nostri astronauti.

• Per proteggere gli astronauti dal vuoto dello spazio, la nostra base è completamente ermetica. Abbiamo progettato la base in modo che se uno dei moduli perde pressione, gli astronauti possono comunque lasciare la base attraverso una camera di compensazione.
• Per proteggere i moduli dai (micro)meteoriti e dalle radiazioni, stamperemo uno strato di protezione superiore con la regolite lunare (che sarà più resistente del cemento con una formula speciale).
• Per proteggere gli astronauti dalle intense radiazioni gamma (che potrebbero penetrare lo strato di protezione) utilizziamo il carico del 2° piano per proteggere ulteriormente il 1° piano, dove lavorano gli astronauti. I luoghi in cui gli astronauti trascorrono la maggior parte del tempo - come la stanza dell'equipaggio, dove dormono - saranno protetti in modo speciale con il carico più denso.
• Per mantenere la base calda, utilizzeremo uno scaldabagno elettrico (o, nel peggiore dei casi, l'RTG).

All'inizio, gli astronauti porteranno con sé dell'acqua. Una volta terminata la base, inizieremo a scavare l'acqua dal luogo più vicino conosciuto (il cratere Shackleton, per esempio).
Tutte le acque reflue saranno raccolte e pulite per essere riutilizzate. Possiamo anche cercare di ottenere l'acqua dal suolo della Luna, ma non raccoglieremo molto con questa tecnica. L'acqua sarà necessaria per l'elettrolisi, l'aeroponica, l'acqua potabile e l'igiene.
A bordo conserveremo anche idrogeno e ossigeno e, in caso di carenza d'acqua, potremo combinarli nuovamente in acqua.

Per il primo periodo sulla Luna, il cibo verrà portato dalla Terra. Per le missioni a lungo termine, utilizzeremo il nostro modulo Aeroponics, che fornirà cibo sufficiente per prolungare la durata della missione.
Quando il modulo aeroponico sarà completato, fornirà cibo sufficiente per prolungare la missione per anni. Vi coltiveremo diversi tipi di piante: erbe, alcune verdure, piante da zucchero. Per massimizzare la produzione di cibo, utilizzeremo piante geneticamente modificate, una speciale miscela di fertilizzanti e una luce di crescita ottimizzata 24 ore su 24, 7 giorni su 7, per garantire la fotosintesi.
Le piante saranno la priorità numero 1 per l'equipaggio.

Come abbiamo già detto, all'inizio forniremo energia ai rover con l'RTG, per ridurre al minimo il rischio di perdere la squadra di costruttori. Dopo l'atterraggio degli astronauti, l'RTG verrà interrato (per sicurezza), ma in caso di emergenza potremo estrarlo e utilizzarlo.
Per mantenere la base alimentata per 90 % del giorno, collocheremo dei pannelli solari sulla collina più alta e vicina. Di notte utilizzeremo l'energia accumulata (tramite ossigeno e idrogeno) in celle a combustibile; quasi tutti gli esperimenti saranno offline per ridurre al minimo il consumo di energia e tutta l'energia sarà utilizzata per mantenere in vita le piante e gli esseri umani.

All'inizio, gli astronauti porteranno con sé ossigeno e azoto. Per le missioni a lungo termine, l'ossigeno sarà prodotto tramite elettrolisi e potremo anche estrarne un po' dalla regolite lunare.
Per mantenere l'ambiente all'interno della base sicuro per gli esseri umani, avremo un computer che monitorerà i livelli di CO2, O2, N2, H2O e la pressione all'interno dei moduli, simili a quelli presenti sulla ISS.
L'ossigeno e l'acqua possono essere prodotti sulla Luna, ma l'azoto deve essere inviato dalla Terra. Il progetto MELISSA servirà a riciclare la CO2 in O2 e a ridurre al minimo la richiesta di acqua.

La nostra base ha molteplici scopi:

• Commerciale: Permetteremo alle aziende di far atterrare le loro sonde utilizzando la nostra piattaforma di atterraggio stampata. Riusciremo anche a rifornire e preparare i razzi cargo dalla Luna alla Terra quando la nostra base inizierà a produrre molto idrogeno e ossigeno.
• Scientifico: nella nostra base abbiamo un laboratorio per studiare il comportamento di piante, uomini, animali, materiali, gas, ecc. sulla superficie della Luna. Inoltre, il nostro MER ci permetterà di viaggiare intorno alla regione del polo sud.
• La nostra base può anche ospitare altri turisti a breve termine.
• Infrastrutture: I nostri legionari costruiranno strade intorno al cratere Shackleton".Sulla Luna, tutte le strade portano al cratere Shackleton") per collegare le future colonie e rendere più sicuri ed efficienti i viaggi a lungo raggio sulla Luna.
• Umanità: La nostra base aprirà la strada alla prima colonia lunare e sarà la porta d'accesso al nostro sistema solare.

La giornata degli astronauti nella nostra base inizia nel compartimento abitativo. Lì avranno tutto ciò che serve per la loro routine mattutina. Dopo la colazione, gli astronauti riceveranno i loro programmi dalla Terra. Gli ingegneri dovranno effettuare i controlli del sistema, i botanici aggiorneranno lo stato delle loro colture e gli scienziati controlleranno i loro esperimenti.

Poi gli astronauti si preparano per la loro EVA, un gruppo di almeno 2 persone esce all'esterno e raccoglie il ghiaccio d'acqua dal deposito più vicino. Dopo aver raccolto un numero sufficiente di campioni, gli astronauti impileranno il ghiaccio in una scatola riscaldata dal sole dove si scioglierà tutto. Dopodiché verrà trasportato nella base per essere utilizzato in un'operazione ISRU.(Utilizzo delle risorse in situ).

Dopo aver completato la missione giornaliera "ghiaccio", alcuni astronauti torneranno alla base mentre gli altri faranno una breve passeggiata in alcuni siti per scavare campioni da analizzare ulteriormente. Nel caso in cui qualcosa andasse storto con le attrezzature esterne, MCC dalla Terra informerà gli equipaggi esterni sugli aggiornamenti della missione e fornirà agli astronauti ulteriori informazioni e procedure per riparare le attrezzature danneggiate. La spedizione appositamente programmata, sotto il pieno monitoraggio di MCC sulla Terra, utilizzerà MER per un lungo viaggio intorno al Sud del pianeta. Regione del Polo, raccolta interessante campioni e la mappatura di nuovi siti. Al termine di tutto ciò, i piani EVA per la giornata saranno completati e gli astronauti torneranno alla base.

Per mantenere gli astronauti in salute nella gravità lunare, ognuno di loro dovrà fare esercizio quotidiano nella nostra palestra per circa 3 ore. La lontananza dalla Terra può far mancare all'equipaggio la vegetazione e l'odore della natura. Per questo motivo, abbiamo creato un luogo di riposo per loro nel modulo Aeroponics, dove possono riposare e divertirsi con le piante.

Alla fine della giornata, gli astronauti effettueranno un controllo mentale per rispondere alle domande e descrivere i loro pensieri. Gli astronauti avranno un po' di tempo libero per controllare o rispondere alle e-mail dei loro amici e familiari dalla Terra. Poi gli astronauti ceneranno. Più tardi, faranno un bagno e andranno nel compartimento abitativo per riposare per circa 8 ore.

Per mantenere il massimo rendimento mentre i pannelli solari producono energia, we programmare che 3 astronauti restino svegli mentre gli altri dormono . In caso di eventi importanti, tutti gli astronauti dovranno rimanere svegli.