Il nostro campo lunare è progettato per essere un avamposto pienamente operativo sulla superficie lunare, dove si possono condurre esplorazioni e scoperte scientifiche durante l'intero ciclo lunare. La base è composta da stanze modulari esagonali, che alla fine daranno forma a un'ape con combinazioni di stanze illimitate e con un approccio progettuale diverso rispetto al passato. Il campo lunare è stato progettato specificamente per ospitare sei astronauti e sostenere le loro normali abitudini. Ogni stanza è preparata con le proprie attrezzature e finalità, come quelle mediche o di ricerca. La Luna è ricca di minerali e metalli come il silicio, utilizzato per lo sviluppo di celle solari, o l'elio-3, che può essere usato come combustibile. Trasportando questi materiali sulla Terra, riforniremo il nostro pianeta di fonti di energia sostenibili.

Vorremmo costruire la base lunare vicino al polo sud lunare, più precisamente sull'orlo del cratere Shackleton, poiché è un luogo continuamente esposto alla luce del sole e quindi offrirebbe maggiori benefici al campo. La vicinanza al polo sud consentirà di risparmiare l'energia e i rifornimenti necessari per le esplorazioni, poiché la distanza da percorrere sarebbe minore. Gli sbalzi di temperatura sarebbero meno drastici rispetto ad altri siti lunari, cosa che sarebbe estremamente utile per creare un clima più naturale per gli astronauti. Grazie alla continua esposizione al sole, la base potrebbe funzionare quasi interamente a energia solare, quindi non avremmo bisogno di molte batterie per comprendere la perdita di energia. Inoltre, avremmo accesso a una delle più grandi fonti d'acqua sulla Luna, crateri pieni di ghiaccio proprio al polo sud, ghiaccio che può essere estratto e sciolto per ottenere acqua potabile per l'equipaggio.

Per costruire la base, utilizzeremo sia parti modulari che stampate in 3D. Poco dopo l'atterraggio, gli astronauti si sistemeranno temporaneamente in una tenda gonfiabile, mentre un piccolo rover inizierà a scansionare l'ambiente alla ricerca di imperfezioni e ostacoli, inviando tutti i file alla stampante 3D per l'elaborazione e quindi l'inizio della costruzione. I pavimenti saranno realizzati con sei triangoli di carbonio composito, grazie alla sua elevata tolleranza alle temperature e alla sua leggerezza. Saranno montati insieme formando la struttura esagonale. Tutte le stanze sono illuminate da sei LED, uno per ogni angolo, e sono collegate da un sistema di corridoi, sagomati per passare tra gli esagoni. Dopo aver creato una solida base, inizieremo a stampare in 3D pareti rettangolari in titanio, per assicurare resistenza e protezione alla base. In seguito, verrà applicato un rivestimento metallico a tutte le pareti interne della base, per fornire una protezione aggiuntiva contro le radiazioni solari. Questa struttura consente di sigillare facilmente una stanza o di aggiungerne altre, a seconda delle necessità.

I fattori più impegnativi che gli astronauti dovranno superare sono: radiazioni spaziali e mini meteoriti, gravità. Tuttavia, saranno anche soggetti a rischi comportamentali. Per quanto riguarda i pericoli esterni, durante il viaggio verso la Luna, gli astronauti possono utilizzare il carico che li circonda come scudo protettivo contro le radiazioni, e maggiore è la sua massa, maggiore sarà la protezione. Al loro arrivo sulla Luna, alloggeranno in una tenda gonfiabile, coperta da uno strato di suolo lunare protettivo, mentre nel frattempo il robot stampato in 3D costruirà la base. Affinché la base sia sicura, l'abbiamo progettata con pareti spesse. Per proteggerci dalle alte temperature, possiamo usare piastrelle scudo termico, fatte di fibre di silice. Per preservare la salute mentale dell'equipaggio, i membri rimarranno in stretto contatto con la famiglia e gli amici e potranno portare con sé 0,5 kg di effetti personali per sentirsi più a casa. All'interno della base saranno a loro disposizione una palestra e una zona relax, che consentiranno di mantenere le capacità di socializzazione e il benessere, estremamente importanti nel lungo periodo.

Numerosi rapporti hanno evidenziato che l'acqua esiste ai poli lunari sotto forma di ghiaccio e, poiché abbiamo posizionato la base vicino al cratere Shackleton, saremo in grado di accedere alla fonte della regione meridionale. Il ghiaccio verrà estratto e trasportato alla base, dove verrà messo in un contenitore all'aperto e lasciato sciogliere dall'energia solare. Una volta sciolta, l'acqua inizierà a scorrere attraverso un sistema di tubature sotterranee e infine in un sistema di pompaggio nella base. Inoltre, vogliamo riciclare l'acqua dall'aria e dall'urina, creando così un sistema chiuso.

All'inizio, gli astronauti dovranno mangiare dalle provviste portate dalla Terra. Il resto del cibo sarà coltivato in vasche idroponiche, direttamente all'interno della base lunare, fornendo agli astronauti una dieta parzialmente a base vegetale entro il prossimo mese o due. A quel punto, ci saranno piante completamente coltivate (come broccoli, verdure a foglia, cavolini di Bruxelles, fagioli, patate dolci e altro ancora), grazie ai loro benefici nutrizionali. Per diversificare le opzioni, gli astronauti avranno a disposizione una stampante 3D per alimenti, in grado di cucinare tutti i tipi di piatti. I membri dell'equipaggio saranno esaminati da nutrizionisti per determinare le loro caratteristiche metaboliche che consentiranno di utilizzare un piano alimentare ottimale che ridurrà il consumo di cibo non necessario.

La nostra principale fonte di energia proverrà da pannelli solari ad alta efficienza. Grazie alle radiazioni solari quasi costanti nei pressi del cratere Shackleton, non avremo bisogno di altre fonti di energia durante il giorno. Di notte, invece, dovremo utilizzare delle batterie per ovviare all'inattività dei pannelli solari. Una delle soluzioni è l'utilizzo di celle a combustibile a idrogeno. L'idrogeno si ottiene dal processo di elettrolisi dell'acqua, che produce O2 e H2. Un'alternativa sarebbe quella di bruciare metano per ottenere energia. Il metano può essere ottenuto dalla reazione di Sabatier, che trasforma CO2 e H2 in acqua e metano.

In primo luogo, l'ossigeno può essere ottenuto dall'elettrolisi dell'acqua, che può essere combinato con l'azoto per creare aria respirabile (21% O2, 78% N2) per gli astronauti all'interno della base. L'ossigeno rimanente sarà immagazzinato in contenitori pressurizzati per essere respirato dagli astronauti durante le loro spedizioni nello spazio. L'ossigeno può anche essere acquisito dalla superficie lunare, che è 43% O2, utilizzando l'elettrolisi a sali fusi. Finora non ci sono prove che l'azoto si trovi in grandi quantità sulla superficie lunare, quindi dovremo usare azoto compresso inviato dalla Terra, a meno che nuove scoperte non indichino il contrario.

Lo scopo principale del nostro campo lunare sarebbe quello scientifico. Insediando un equipaggio sulla superficie lunare, speriamo di condurre molteplici esplorazioni ed esperimenti scientifici per comprendere meglio l'ambiente, permettendoci così di costruire basi spaziali migliori e più efficienti per missioni future, generazioni o anche per viaggi commerciali. Tuttavia, un terzo dell'equipaggio della base sarà costituito da turisti, che ci aiuteranno a finanziare le spedizioni e altre necessità. Alcune delle ricerche scientifiche potrebbero consistere nell'apprendere gli effetti della microgravità sugli organismi viventi o nel comprendere meglio la geologia e la composizione della Luna. I ricercatori hanno sottolineato che il suolo lunare è fertile. Se questo è vero, potrebbe aprire la strada allo sviluppo di nuovi composti. Infine, l'estrazione mineraria della superficie lunare ci porterebbe a un passo dall'ulteriore esplorazione e sfruttamento dello spazio, a tutto vantaggio della Terra, poiché sappiamo tutti che le risorse del nostro pianeta sono limitate.

Gli astronauti lavoreranno in tre turni, ciascuno composto da due individui, in modo che in qualsiasi momento ci siano sempre due membri dell'equipaggio svegli, in caso di emergenza. Verrà creato un ciclo artificiale di giorno e notte per mantenere i ritmi circadiani personalizzati di ciascuno dei turni.

In primo luogo, dopo il risveglio, l'equipaggio può utilizzare i servizi igienici e svolgere la consueta routine mattutina. Dopodiché, possono andare a fare colazione (preparata nella stampante 3D per alimenti), sia nelle baie idroponiche che in cucina. Se preferiscono, gli astronauti possono allenarsi in palestra, correre sul tapis roulant, sollevare pesi, andare in bicicletta o persino fare yoga nella sala sportiva.

Dopo la routine mattutina, i membri dell'equipaggio devono controllare i macchinari e i sistemi in tutta la base per assicurarsi che tutto funzioni correttamente e che nessun sistema sia critico. Se un componente o una parte di una macchina è danneggiata, viene portata in ingegneria, dove gli ingegneri se ne occuperanno. Se un pezzo non può essere riparato, ne verranno stampati di nuovi in 3D il più rapidamente possibile. A ogni membro dell'equipaggio sono stati assegnati compiti specifici da svolgere durante la giornata. I botanici gestiranno le vasche idroponiche per garantire che i membri dell'equipaggio abbiano cibo a sufficienza; i compiti principali degli ingegneri potrebbero essere quelli di riparare e sostenere i sistemi funzionanti o di analizzare e progettare nuovi componenti. Se la temperatura esterna rientra nell'intervallo di sopravvivenza, gli astronauti possono intraprendere diverse spedizioni. Alcune di esse potrebbero consistere nell'estrarre ghiaccio dal polo sud e riempire con esso la camera d'acqua all'esterno della base, oppure nel recuperare diverse rocce, minerali o campioni dalla superficie lunare. L'equipaggio farà anche ricerche per migliorare la nostra comprensione della Luna, come la sua geologia o gli effetti della microgravità sugli organismi viventi. Sia le spedizioni che i ricercatori possono aiutarci a comprendere meglio l'ambiente, sviluppando così basi future sostenibili. Dopo aver terminato i loro compiti, i membri dell'equipaggio hanno un po' di tempo libero per rilassarsi, giocare, ascoltare musica, guardare un film o chiamare i loro amici e familiari. Prima di andare a dormire, potranno cenare e magari usare i servizi igienici a loro piacimento e dare un'occhiata alla nostra Terra, in lontananza.