Główną misją naszego projektu Moon Camp jest stworzenie na Księżycu samowystarczalnego środowiska, które będzie mogło pełnić zarówno rolę ośrodka badawczego, jak i pośredniego miejsca startowego dla innych misji pozaziemskich. Nasz projekt składa się z etapów. W pierwszym etapie skupimy się na stworzeniu niewielkiego środowiska, w którym astronauci będą mogli przetrwać i zbudować wymagane systemy za pomocą zdalnie sterowanego sprzętu. Reaktory jądrowe zostaną umieszczone wewnątrz pobliskiego krateru, a w celu umożliwienia budowy zostanie ustawiony łazik z drukarką 3D. Osiągnięte zostaną minimalne wymagania, takie jak produkcja tlenu/wody/żywności/energii oraz miejsce do życia dla przybywających astronautów. Większy główny węzeł, system podtrzymywania życia i pomieszczenia mieszkalne zostaną dodane/wybudowane wraz z dodatkowymi materiałami, takimi jak zbiornik azotu na przybycie astronautów. Następnie rozpocznie się etap drugi. Ten etap skupi się na budowie pozostałych ważnych elementów niezbędnych do funkcjonowania obozu. Ponieważ środowisko zostało już zaaranżowane w Pierwszym Etapie, pierwsi astronauci zostaną sprowadzeni do kontroli konfiguracji sypialni, botaniki i hodowli. Rozpoczną się pierwsze małe eksperymenty i projekty. Kolejnym etapem będzie Trzeci Etap, który skupi się głównie na rozbudowie i wzmocnieniu bazy. Na przykład dodane zostaną inne elementy i sprowadzone pojazdy transportowe, dach głównego hubu zostanie wzmocniony wydobytym tytanem, a także zbudowana zostanie wyrzutnia.

Chcemy zbudować naszą bazę w rejonie równika, pomiędzy lądowiskami Apollo 14 i Apollo 12 (lat:-1.92, lon:-23.4). Za naszą decyzją stoi wiele powodów. Po pierwsze, obfitość pierwiastków Ti, H3, H i Fe ułatwiłaby budowę struktur i pomogła w zarządzaniu zasobami. Po drugie, promieniowanie słoneczne i częstość trzęsień Księżyca są niższe, stąd czas życia bazy byłby większy. Po trzecie, transport między Ziemią, Księżycem i dalej byłby znacznie szybszy i łatwiejszy w porównaniu z biegunami, ponieważ przyciąganie grawitacyjne byłoby mniejsze. Po czwarte, ponieważ pomiary sejsmiczne w tych rejonach zostały wcześniej wykonane kompleksowo dzięki misjom Apollo 12 i 14, konstrukcja byłaby postawiona na solidnych podstawach. Wreszcie, zauważyliśmy, że psychologia może być czasem pomijana w projektach technicznych. Umieszczenie bazy w rejonie równika przyczyniłoby się do podniesienia morale astronautów dzięki zapierającemu dech w piersiach widokowi na Ziemię.

Nasz projekt będzie oparty na strukturze heksagonalnej, która wygląda jak plaster miodu. Niektóre z powodów, dla których zdecydowaliśmy się ułożyć nasze moduły w kształcie sześciokąta, to fakt, że w siatce sześciokątnej każda linia jest tak krótka, jak to tylko możliwe, jeśli duży obszar ma być wypełniony najmniejszą liczbą sześciokątów lub innych figur geometrycznych, a kształt sześciokątny jest jedną z najsilniejszych struktur w naturze. To jeden z powodów, dla których pszczoły używają heksagonów w swoich ulach. Sześciokątny projekt jest również korzystne dla jego unikalnych możliwości organizacji, 6 różnych i równej odległości rogów od centrum dla modułów. Kolejną zaletą jest możliwość rozbudowy tego projektu. Tak więc, jak kolonia rośnie, symetryczne i schludne ekspansji będzie możliwe. Nasze moduły, optymalnie, są ściśle podobne do Igloo. Moduły Igloo mają okrągłą formę, która tworzy klatkę Faradaya. Tym samym daje to korzyść w postaci ekranowania obwodów elektrycznych. Dodatkowo każdy moduł igloo będzie zawierał małe sześciokątne otwory na suficie, które będą zbierały fotony i wykorzystywały światło słoneczne do oświetlenia kolonii w słoneczne dni. Szklana osłona o wklęsłym kształcie będzie zapobiegać przedostawaniu się do środka promieniowania gamma i rentgenowskiego oraz zbierać do środka fale o długości 450-760 Nm. Jeśli przyjrzymy się warstwom ściany, która oddziela obóz od przestrzeni kosmicznej, to ich rozmieszczenie jest w kolejności: wewnętrzna bariera szkieletowa, nadmiarowe pęcherze, warstwa ograniczająca z kevlaru oraz zewnętrzna powłoka, która jest wykonana z wydrukowanego w 3D regolitu.

Jednym z zewnętrznych zagrożeń mogą być uderzenia asteroid/meteorów. Aby być na nie przygotowanym, musimy wiedzieć skąd one uderzą. W badaniach, które przeprowadziliśmy, dotyczących wymiarów 28 kraterów w pobliżu naszej bazy (https://docs.google.com/spreadsheets/d/1X8LtUiE-8PiYrjb2in_Q5fpt0OCZN_zeHwBFdxhZddI/edit?usp=sharing) zauważyliśmy, że różnice w nachyleniu boków kraterów są naprawdę niewielkie w rejonie równika. Dlatego wierzchołki domków muszą być najsilniejsze, a wykonanie ich z zebranego regolitu w połączeniu ze zintegrowaną, wydrukowaną w 3d strukturą kości ptaków, byłoby korzystne. Kolejnym zagrożeniem będzie pył księżycowy. Aby pokonać to zagrożenie będziemy mieli system prania, aby oczyścić skafandry i sprzęt z pyłu, oraz doskonale zapobiegający system wyjścia. Wreszcie, aby chronić przed promieniowaniem, użyjemy ołowiu w zewnętrznej powłoce, która jest planowana do zbudowania w trzecim etapie.

Nasz Moon Camp będzie wykorzystywał regolit jako źródło wodoru do produkcji wody. Zbierzemy regolit, który zawiera 50-75 ppm wodoru. Regolit zostanie podgrzany do momentu, aż nastąpi odgazowanie. Następnie zebrany wodór z regolitu zostanie wykorzystany poprzez spalanie go z tlenem, co zasila również nasz system kompostowania w statku, który przetwarza odpady biologiczne powstałe w bazie. Metoda ta ma oczywiście swoje wady, a główną z nich jest nieefektywność metodologii. Aby to zrekompensować, wykorzystujemy system odzyskiwania wody podobny do ISS. System ten pozwala nam odzyskać dość dużą ilość wody, między 70 a 85 procent, wody używanej do podtrzymywania życia załogi.

Ustalamy dzienną sumę kalorii dla astronautów na poziomie 2700 kcal. 500 z tego będzie pochodziło z 3 jaj, 1000 kcal z ziemniaka, a 1200 kcal z brokułów. Brokuły zaspokoją również zapotrzebowanie na witaminy i kwas foliowy. Astronauci założą system hydroponiczny do uprawy zieleniny. W przypadku hodowli, astronauci zaspokoją swoje potrzeby na białko i tłuszcz z mięsa wieprzowego i kurzego oraz jaj. Najpierw zestaw tych zwierząt może być przywieziony normalnie, ale po II etapie zwierzęta będą przywiezione jako embriony. Będą one rosły w sztucznych łonach, w inkubatorach, które znajdują się w laboratoriach, by później zostać przetransportowane do modułu hodowlanego w celu bardziej naturalnego wzrostu. To obniży koszty transportu, a także przyczyni się do rozwoju nauki. W razie jakiejkolwiek sytuacji awaryjnej, będą dodatkowo przechowywane konserwy i dodatkowa woda.

Do zasilania bazy wykorzystany zostanie reaktor jądrowy. Jako paliwo reaktor wykorzysta wysoko wzbogacony uran, a jako chłodziwo zastosowane zostaną rurki cieplne wypełnione ciekłym sodem (zdolnym do swobodnego przepływu w temperaturze od 400 do 700 °C). Ciepło odprowadzane przez rurki cieplne będzie przekazywane do konwerterów Stirlinga umieszczonych nad rdzeniem. Powyżej silników Stirlinga znajduje się tytanowa chłodnica wodna. Końcówka ta zapewnia chłód niezbędny do pracy silników Stirlinga. Silniki Stirlinga liniowe generatory elektryczne wytwarzają energię elektryczną. Reaktor 10kwe, na początku będzie wdrożony do zasilania bezzałogowych łazików, dronów i takich tam, później do zasilania innych modułów zamieszkałych przez 3-osobową załogę 30-40kwe to cel. Biorąc pod uwagę objętość i wagę reaktora, prawdopodobnie wymagane będą wielokrotne dostawy, aby spełnić wymagania bazy.

Powietrze składa się z 78% azotu i 21% tlenu. Azot najpierw trzeba sprowadzić z Ziemi, ale jeśli nasze badania nad składem azotu dadzą sukces można rozważyć dodatkowe sposoby. Użyjemy ISS ECLSS do elektrolizy wody do wodoru i tlenu oraz wykorzystania dwutlenku węgla i wodoru do produkcji metanu. System będzie znajdował się w środku huba i będzie jednym z naszych źródeł tlenu. Metan uzyskany z systemu będzie przechowywany jako paliwo rakietowe w rejonie naszej strefy startowej rakiet. Planujemy również posiadać organiczne źródła tlenu, takie jak botanika i algi tj. spirulina. Botanika i algi będą umieszczone bezpośrednio w środku naszego głównego hubu dla równej dystrybucji. Będziemy używać czerwonych świateł jako źródła światła w naszym głównym hubie, co zwiększy produkcję tlenu przez algi.

Głównym celem będzie głównie cel naukowy. Budując tę bazę, planujemy stworzenie wyrzutni rakiet i zasiedlenie niezależnego od świata zrównoważonego siedliska. Ze względu na niskie pole grawitacyjne Księżyca, rakiety wystrzeliwane z Księżyca na inne planety zużywałyby znacznie mniej paliwa. Obniżyłoby to koszty eksploracji kosmosu, a co za tym idzie postęp nauki. W dalszych etapach na Księżycu może powstać nawet zakład budowy rakiet. Kolejnym celem byłoby większe zbadanie zasobów Księżyca. Podczas naszych badań zauważyliśmy, że brakuje informacji na temat azotu na Księżycu. Wymaganie więcej informacji na temat takich elementów jak azot zmniejszyłoby zależność obozu od Ziemi. Hel-3 jest kolejnym elementem, nad którym planuje się przeprowadzić badania. Ten pierwiastek występuje obficie na Księżycu, ale bardzo rzadko na Ziemi i potencjalnie może być wykorzystany jako paliwo w elektrowniach atomowych.

Na obozie będzie stosowany czas CEST, a wszystkie zmiany będą dostosowane do ustawienia 24 godzin. Wokół obiektów będzie wiele zegarów atomowych pokazujących czas, a astronauci będą mieli również zegarki do utrzymywania czasu. W naszej kolonii istnieje systematyczny podział zadań dla każdej osoby. Kluczowe wymagania dotyczące wiedzy to inżynier żywności, inżynier rolnictwa, inżynier górnictwa, inżynier mechanik, astrobiolog itp. Poranna rutyna naszych astronautów będzie specyficzna dla ich zadań/roli, a reszta obowiązków będzie wykonywana wspólnie.

Opiszmy teraz dzień inżyniera żywności (FE). Najpierw FE zje śniadanie. Następnie pierwszym przedziałem, który odwiedzi FE będzie hodowla. FE sprawdzi parametry życiowe zwierząt i wypełni formularz, który zostanie sprawdzony przez biologów na Ziemi. Po tym zwierzęta zostaną nakarmione. Następnie FE sprawdzi rozwój zarodka pobierając próbkę krwi od jednego kurczaka i świni po jednym. Gdy FE skończy rejestrować dane, dwukrotnie sprawdzi parametry życiowe z powietrza, po czym wyjdzie i upewni się, że drzwi są dobrze zamknięte.

Dalsza część dnia FE będzie taka sama jak wszystkich. W południe grupa spożywa lunch. Po obiedzie grupa zbiera się jeszcze raz, aby omówić codzienne rutyny pomagające im w kontaktach towarzyskich. Następnie astronauci otrzymują dwie godziny czasu wolnego. Nie opuszczając obozu, mogą grać w gry wideo/planszowe, kontaktować się z rodzinami i przyjaciółmi, słuchać muzyki, oglądać filmy i chłonąć piękny widok na Ziemię. Kiedy ich przerwy się kończą, temperatura na zewnątrz spada do znośnego poziomu. Popołudniami zespół będzie pracował nad budową nowych przedziałów. Następnie jedzą obiad. Po zakończeniu zmiany wracają do komory wyjściowej, by oczyścić ją z pyłu. Zdejmują skafandry i wracają do sypialni, aby przebrać się w swoje ubrania (wyposażone w komputer typu wearable służący do badania stanu zdrowia astronautów tj. ciśnienia krwi, napięcia, poziomu kwasu mlekowego) . Następnie astronauci wracają do przedziałów, za które są odpowiedzialni i dokonują nocnych kontroli. FE sprawdzi parametry życiowe zarówno powietrza, embrionów, jak i zwierząt. Pozostali astronauci również wykonają swoje części.

Po zakończeniu wszystkich inspekcji część astronautów wróci do sypialni, a inni zostaną na nocnej zmianie, w razie nagłych wypadków. Niektórzy z nich będą pełnić rolę wartowników na noc, aby przejąć kontrolę i czuwać nad całością systemów w nocy. Będzie to cykl wśród astronautów i będzie się zmieniał co noc.