3.1 - Hvordan vil måneleiren gi astronautene bærekraftig tilgang til grunnleggende behov som vann, mat, luft og strøm?
Luft: Som tidligere nevnt vil store, automatiserte ekstraktorer utvinne frossent vann fra råforekomster i Shoemaker-krateret i løpet av den første fasen av baseoppbyggingen, kjent som Operasjon Oksygen, og rovere vil transportere det til spesielle raffineringsanlegg der det vil bli renset og omdannet til oksygen ved hjelp av elektrolyse. Denne prosedyren vil omdanne 2 liter vann til 1 liter oksygen. Besetningen på 4 personer kommer til å bruke ca. 8000 liter oksygen hver dag. Oksygenet vil bli transportert til basen via en rørledning laget av titanlegeringen Ti-6Al-4V, utstyrt med solcelledrevne pumper som sørger for en konstant strøm av oksygen. Fisketanken får oksygenrikt vann fra plantene i aquaponics-systemet.
Vann: Når det gjelder vann, planlegger vi å bygge en maskin som skal bruke membranfiltrering og destillasjonsteknikker for å rense vann som hentes opp fra nærliggende forekomster med rovere. Under Operation Life Support skal dette vannet brukes til å fylle fisketanken og starte aquaponics-kretsen. Etter Operation New Earth trenger vi bare vann til astronautene (ca. 8 l/dag for 4 personer), vasker (7 l/min) og dusjer (50 l/bruk). Når vi har fylt opp det interne vannlageret (som er på ca. 2000 liter), vil vi resirkulere det brukte vannet ved hjelp av metodene nevnt ovenfor. Men siden ingen systemer for resirkulering av vann er helt effektive, vil vi fortsatt ha behov for nye vannleveranser fra tid til annen.
Elektrisitet: Når det gjelder elektrisitet, vil vi bruke solcellepaneler og batterier med høy tetthet. Solcellepanelene vil bruke perovskitt-teknologi på grunn av effektiviteten på 30% og enkel produksjon. Totalt trenger vi rundt 65 solcellepaneler på omtrent 1,6 kvadratmeter hver for å generere 50 kWh. For å holde solcellepanelene rene hele tiden vil vi bruke magnetiske felt som frastøter månestøv og andre urenheter. Hvert solcellepanel vil generere rundt 762 Wh daglig, og overskuddet vil bli lagret i kraftige batterier.
Vi beregnet dette ved hjelp av følgende formel: Energi/døgn = solcellepanelets areal x solinnstråling x virkningsgrad. I perioder uten sollys bruker vi energien som er lagret i batteriene.
Mat: For matforsyningen vil vi bruke et innovativt system kalt aquaponics som skaper et selvforsynt miljø ved hjelp av en fisketank, et hydroponisk system og en rekke rør og filtre.
Akvariet vil ha en kapasitet på 2000 liter og vil gi ca. 70 kg matfisk hvert år. For å maksimere effektiviteten har vi valgt ørret, som er en av de mest effektive mellomstore fiskene for dyrking.
Det hydroponiske systemet vil bestå av flere bassenger for dyrking av tomater og salat med et samlet areal på 80 kvadratmeter, noe som vil gi totalt 1000 kg ferske råvarer årlig. Dette vil gi et næringsrikt og balansert kosthold for pionerene våre.
For å bestemme riktig mengde gjødsel til avlingene våre, brukte vi følgende formel: Vannvolum = total biomasse av fisk / tetthet av fiskebestander
3.2 - Hvordan vil måneleiren håndtere avfallet som astronautene produserer på månen?
Når det gjelder avfallshåndtering, skal biomassen som pionerene skiller ut, foredles til gjødsel for akvaponikksystemet, mens det mer flytende avfallet skal filtreres og føres tilbake til vannettet. Vannrenseren vil håndtere alle disse behovene og effektivt omdanne avfallet til brukbare materialer.
3.3 - Hvordan vil måneleiren opprettholde kommunikasjonen med Jorden og andre månebaser?
Basen vår kommuniserer med jordstasjonen og andre månekolonier gjennom ultralette radiosignaler og satellittkommunikasjon. Satellittkommunikasjonssystemet bruker avansert teknologi og enorme mengder solenergi til å sende og motta video- og lydsignaler. Den 32 m² store radiokommunikasjonsantennen på basens tak kan overføre data med en hastighet på opptil 201,998 km/s, noe som sikrer den beste dataoverføringshastigheten.