[42]

Ons Maankamp-ontwerp is een basis op de maan die plaats biedt aan maximaal drie mensen. Het maakt gebruik van de lokale hulpbronnen van de maan om te voorzien in ademlucht, schoon water, voedsel en bescherming tegen straling en meteoren. We hebben ons maankamp zo ontworpen dat het duurzaam en economisch is, terwijl de astronauten veilig zijn en volledig zijn uitgerust voor al hun behoeften, zowel om te overleven als voor onderzoek. We geloven dat ons kamp ook kan worden gebruikt als een potentiële basis voor NASA's maangateway project (in het geval van een noodgeval aan boord van de maangateway en ze voorraden nodig hebben van het kamp). Er moet ook worden opgemerkt dat ons Fusion 360-ontwerp 80 keer is verkleind om het geschikt te maken voor 3D-printen.

We zetten ons Maankamp op aan de noordelijke rand van de Peary krater, want hier bevinden zich vier bergachtige gebieden. Deze naamloze "pieken van het eeuwige licht" zijn onze gekozen locatie omdat het hebben van permanent zonlicht zou betekenen dat de locatie in aanmerking komt voor een zonneboerderij die een betrouwbare bron van energie zou hebben. Hoewel onze zonnepanelen en landbouwkoepel aan de oppervlakte van de bergachtige gebieden komen, graven we ondergronds voor onze hoofdbasis (inclusief onze woonvertrekken, laboratoria, sportzaal). Een voordeel van een ondergrondse basis is dat we beschermd zijn tegen meteorieten en straling. Bovendien betekent het feit dat we op de toppen van het eeuwige licht zijn, dat de temperatuur relatief stabiel zal zijn (gemiddeld -50 °C; vergelijkbaar met winterse omstandigheden in plaatsen als Siberië en Antarctica).

Voor het eerst voorgesteld door Larry Beyer van de Universiteit van Pittsburg is Lunarcrete, een bouwmateriaal dat lijkt op beton en gemaakt is van regolith. Onze basis zal voornamelijk worden gebouwd van dit materiaal en aluminium. Lunarcrete is een ideaal materiaal omdat het een gemakkelijk beschikbare grondstof zal zijn in het maankamp en het heeft ook ongeveer dezelfde dichtheid als aluminium (~3g/cm³), wat betekent dat het het gewicht van de grond erboven zal kunnen weerstaan. De luchtsluis zal aan de oppervlakte liggen om gemakkelijk in en uit de basis te kunnen, en onze landbouwboerderij zal zodanig worden ondergedompeld dat het plafond wordt blootgesteld aan zonlicht, maar ook wordt beschermd. De astronauten bewegen zich tussen de kamers door middel van tunnels, en elke kamer is voorzien van een luchtsluis zodat in het geval dat één kamer schade oploopt, niet de hele basis in gevaar komt. 

Waterstofbrandstofcellen zouden zowel drinkwater als reserve-energiebronnen kunnen leveren, naast de zonnepanelen. Ze zijn klein voor de hoeveelheid elektriciteit die ze produceren. Hiervoor zouden we een voorraad zuurstof (kan worden verkregen uit maanstof/boerderij) en waterstof nodig hebben. Aangezien onze basis zich op de noordpool van de maan zou bevinden, is het bovendien waarschijnlijk dat we het maanijs zouden kunnen gebruiken als waterbron. Met chloordruppels kan het gesteriliseerd worden om ziekteverwekkers te doden en het zou goed gefilterd moeten worden om hoge concentraties chemicaliën te verwijderen.

De gewassen zouden worden gekweekt in een hydrocultuurmedium. Hydroponie wordt commercieel gebruikt door boeren omdat het gezonde planten produceert in een kortere tijd dan traditionele methoden, en ze hoeven niet constant bewaterd te worden omdat het water hergebruikt kan worden en je het niveau van de voedingsstoffen kunt regelen door ze op te lossen in het water. Het verbouwen van verschillende gewassen betekent dat je verschillende omstandigheden nodig hebt om ze te verbouwen, dus de boerderij zou verdiepingen hebben die allemaal blootstaan aan zonlicht, maar met gecontroleerde temperaturen en vochtigheid. De voedselbereiding zou op de basis worden gedaan en de elektriciteit zou worden geleverd door de panelen/brandstofcellen.

Zoals eerder vermeld, heeft onze locatie het ongelooflijke voordeel dat het in een zone met eeuwige zonneschijn ligt. Zonnepanelen op het oppervlak van onze basis zouden een constante energiebron hebben (omdat ze zich op de toppen van de eeuwige zon bevinden) en zouden een betrouwbare energiebron kunnen leveren om de basis soepel te laten werken. Een energiebron die we als back-up zullen hebben, zijn waterstofbrandstofcellen die waterstof en zuurstof combineren en daarbij energie afgeven. Hun enige afvalproduct is water dat gebruikt zal worden om te koken, schoon te maken enz.

De ESA-zuurstoffabriek haalt zuurstof uit maanstof en zal zo onze belangrijkste zuurstofbron zijn. Planten zullen een secundaire bron van zuurstof zijn door fotosynthese, waardoor ze een deel van de zuurstof kunnen vasthouden. We zullen proberen de luchtdruk af te stemmen op de aardse ondergrondse druk om implosie te voorkomen. De atmosfeer zal bestaan uit 30-40% zuurstof en de rest stikstof dat getransporteerd zal worden als vloeibare stikstof. Om te voorkomen dat afval en giftige gassen zich ophopen, zal er natronkalk worden gebruikt om kooldioxide te absorberen en actieve koolfilters om methaan uit de ventilatiesystemen te verwijderen.

[54]

Lunarcrete heeft dezelfde treksterkte als terrestrisch beton, waardoor het een sterk materiaal is dat het gewicht van de grond eromheen kan weerstaan. Omdat de basis ondergronds wordt gebouwd, zal het goed beschermd zijn tegen meteorieten en straling. De zonnepanelen en het dak van de boerderij worden niet gemaakt van commercieel glas, omdat dat te broos is. Het glas van de maan zal bescherming bieden aan de zonnepanelen en de boerderij omdat het veel eigenschappen gemeen heeft met glasvezel, maar omdat het gemaakt is van regolith, bespaart het de kosten van het transport van glasvezel naar de maan. Doordat het transparant is, kan het zonlicht nog steeds de boerderij bereiken voor fotosynthese. Door ervoor te zorgen dat de astronauten een hoge hygiënestandaard voor zichzelf en de basis handhaven, worden ze beschermd tegen eventuele microben die gemuteerd zijn door de straling buiten de basis.

Astronauten ontwaken met een wekker die is ingesteld op GMT na 8 uur slaap. Nadat ze zich hebben opgefrist, ontbijten ze met veel proteïnen voordat ze vertrekken om aan hun dag te beginnen.

Dagelijkse onderhoudscontroles van levensondersteunende systemen, waaronder machines, regelaars (zorgen voor een constante samenstelling van de atmosfeer) en filters (houden schadelijke deeltjes buiten) worden uitgevoerd om ervoor te zorgen dat alle omstandigheden veilig zijn. Astronauten moeten dagelijks 2 uur trainen in de sportzaal; er is minder kracht nodig om zich te verplaatsen vanwege de lagere zwaartekrachtveldsterkte. Als ze dit strikte trainingsregime niet volgen, zullen ze spiermassa en botdichtheid verliezen, wat schadelijk zou zijn voor hun gezondheid als ze terug op aarde zijn. 

Astronauten trekken hun pak aan in de koepelruimte, een luchtsluis met twee deuren om te voorkomen dat de lucht in het station ontsnapt. De pakken staan onder druk en zijn gevuld met pure zuurstof (helpt de longen ontgiften) en 1,9 liter water om te drinken via een buis, zodat lange maanwandelingen mogelijk zijn. Eenmaal buiten verzamelen astronauten maanmonsters om experimenten en onderzoek uit te voeren. Als ze naar andere maangebieden moeten reizen (bijvoorbeeld kraters of gebieden met maanijs) wordt een maanvoertuig gebruikt dat ronddraait en is uitgerust met navigatiesystemen. Als ze in de buurt van het kamp werken, komen de astronauten terug voor de lunch die in de keuken wordt bereid. 

Dagelijkse eetschema's kunnen onregelmatig zijn omdat verkenningen te voet of met een rover 5-8 uur aan een stuk kunnen duren. Het kan zijn dat ze alleen voor en na de ruimtewandeling een volledige maaltijd eten. Astronauten kunnen fruit- of mueslirepen (die onmiddellijk na opening worden gegeten om drijvende kruimels te voorkomen) meenemen als tussendoortje tijdens lange maanwandelingen. De maaltijden gedurende de dag bestaan uit verse producten die op de boerderij worden verbouwd en voedingssupplementen. De beschikbare keuken maakt het mogelijk om maaltijden op te warmen en te koken zoals op aarde. De verzamelde monsters worden naar het laboratorium gebracht waar ze worden geanalyseerd op chemische samenstelling met behulp van verschillende apparaten zoals spectrometers. De gegevens worden digitaal omgezet en vervolgens naar de aarde gestuurd voor verdere berekening en registratie. Astronauten gebruiken het observatorium met verschillende krachtige telescopen voor astronomisch onderzoek naar de belangrijkste sterren, sterrenstelsels en planeten die beter vanaf de maan kunnen worden waargenomen. Na een lange dag op de maan keren ze terug naar het kamp en bezoeken ze de boerderij om planten te kweken voor het avondeten. Een paar uur na het avondeten ontspannen ze zich met vrijetijdsactiviteiten zoals kaarten, sporten of contact maken met familie.