W ramach misji Conatur Lunar, nasza baza Sanctuarium zamierza być innowacyjną placówką badawczą, dążącą do dalszego odkrywania i zrozumienia geologicznej historii powierzchni Księżyca. 

• Faza podstawowa będzie ukierunkowana na samowystarczalność: z naciskiem na budowę i gromadzenie niezbędnych zasobów.
• Po tym, drugorzędne operatywy naszego projektu przesuną się w kierunku badań i eksperymentów.

Badania prowadzone w naszym laboratorium, polegające na dogłębnej analizie formacji i składu pyłu księżycowego, zostaną wykorzystane w budowaniu dokładniejszych zapisów przeszłości zarówno Księżyca, jak i naszej planety. Ostatecznie, zebrane przez nas dane zostaną wykorzystane do informowania o współczesnych postępach w technologii kolonizacji i eksploracji Księżyca.

SanctuariumModel 3D pokazuje, że nasz projekt ma zapewnić ochronę, a jednocześnie umożliwić realizację zadań. Podziemny plan składa się z pomieszczeń mieszkalnych, technicznych, rolniczych i magazynowych, które zapewniają naszej czteroosobowej załodze narzędzia niezbędne do wygodnego życia i pracy w trakcie misji. 

Podczas gdy Conatur Lunar'wstępne cele mają charakter egzaminacyjny - uzyskane wyniki mogłyby ostatecznie umożliwić przejście do bardziej złożonej fazy trzeciej.

• Jeśli dane pozwolą, sukces naszej bazy w jej początkowej fazie i pierwsze doświadczenia astronautów mogą zapewnić możliwość postępu w kierunku kolonizacji Księżyca. Mamy nadzieję, że dzięki możliwościom rozbudowy, a także przełomowym odkryciom, takim jak produkcja paliwa, zastosowania naszych projektów będą mogły w przyszłości przekształcić się z jednoosobowych w wielofunkcyjne.

Planujemy umieścić naszą bazę na krawędzi krateru De Gerlache. Położona wzdłuż południowej krawędzi Księżyca (o współrzędnych księżycowych 88.5°S, 87.1°W) zapewnia zorientowanie na Ziemię, co jest idealne dla zminimalizowania odległości podróży i kanałów komunikacyjnych.

Dowody w postaci 24.000 zdjęć z kamer panoramicznych i 31.500 zdjęć z kamer wąskokątnych świadczą o tym, że nasz obiekt znajduje się w pobliżu punktu wiecznego oświetlenia. Z dziennymi wartościami minimalnymi i maksymalnymi na poziomie 64% i 98%, De Gerlache może być dodatkowo postrzegane jako korzystne ze względu na zdolność do zbierania energii słonecznej. 

Sama krawędź krateru stanowi idealny teren, służący jako płaski obszar, który zostanie wykorzystany do umieszczenia lądowników, paneli słonecznych i sprzętu badawczego. Ponadto, obecność złóż lodu księżycowego pozwoli na autonomiczne pozyskiwanie wody.

Najwcześniejszy etap budowy naszej bazy zamierza być bezzałogowy. Pozwolimy na użycie robotów i maszyny do wiercenia tuneli o średnicy 17,6 m, aby wwiercić się w bok krateru. Wyznaczając współrzędne lądowania w pobliżu znanej rury lawowej, umożliwiamy dalszą rozbudowę w przyszłości, gdybyśmy tego potrzebowali. Podziemne miejsce ilustruje naturalną obronę przed promieniowaniem i uderzeniami odłamków, a także wykorzystanie naturalnego środowiska (np. zmniejszenie nakładów pracy poprzez zaadaptowanie naturalnej przestrzeni szczelinowej).

Po dotarciu do krateru wiertło zostanie użyte do wydłużenia dostępnej przestrzeni, a robotyka podąży za nim uwalniając nadmuchiwane elementy, aby zapobiec zawaleniu się struktury. Warunki atmosferyczne zostaną stworzone poprzez transport gazów takich jak H₂, N₂ i O₂, podczas gdy robotyka zbierze księżycową glebę jako materiał do druku 3D, aby zbudować fundamenty i ściany zewnętrzne. Zmontują również zewnętrzne lądowniki niezbędne do umożliwienia kolejnej fazy przemian.

W następnym etapie wyślemy naszą załogę wraz z bardziej specyficznym sprzętem i materiałami wymagającymi instalacji - będzie to obejmowało montaż specjalistycznego sprzętu, takiego jak O₂ rekultywatory, montaż naszych łazików i wzmocnienie wszelkich struktur podatnych na uszkodzenia podczas transportu. Po interwencji człowieka baza powinna być w pełni funkcjonalna, a załoga rozpocznie stacjonowanie, przy czym roboty będą teraz służyć jako urządzenia do pomocy i naprawy.

Różne zagrożenia stwarzają wysokie ryzyko, z których każde musi być zwalczane indywidualnie, aby zachować życie:

Promieniowanie wynosi 60 mikrosiwertów (około 200 razy więcej niż poziom ziemski). Załoga będzie nosić dozymetry, aby monitorować stopień narażenia. Obszary intensywnie użytkowane, tj. pomieszczenia sypialne i mieszkalne, będą posiadały zwiększone osłony jako dodatkowe zabezpieczenie.

Przewidywany gradient temperatur w naszej bazie może być ogrzany tak, aby spełnić wymagania dla ludzkiego zamieszkania przy użyciu energii słonecznej i systemów wymiany. Radioizotopowe Generatory Termoelektryczne, (RTGs,) będą używane jako system zapasowy.

Wdrożenie hermetycznych detektorów przecieków, modyfikacja technologii takich jak MFS-TOPS-42 zaalarmuje i pozwoli załodze opuścić bazę przez śluzę powietrzną w przypadku wystąpienia błędów w podtrzymywaniu warunków atmosferycznych.

Lekkie bariery fizyczne, np. wypchane tarcze Whipple'a, wzmocnią struktury powierzchniowe uznane za wrażliwe, zwiększając ich ochronę przed uderzeniami z dużą prędkością. 

Projekt bazy zapewnia dalszą naturalną obronę, poprzez wykorzystanie przestrzeni kraterów znajdujących się pod ziemią.

Większość zamienników wody dla astronautów będzie pozyskiwana z księżycowych złóż lodu. Baza wykorzysta Shuttle Fuel Cell (SFC), Oxygen Generator System (OGS), Carbon Dioxide Removal Assembly oraz Sabatier Reaction (SR) w celu uzupełnienia i recyklingu stałego zapasu wody:

SFC: 2H₂ + O₂ →2H₂O + energia elektryczna
OGS: 2H₂O + energia elektryczna →2H₂ + O₂.
SR: 4H₂ + CO₂ → 2H₂O + CH₄

Filtrowanie ścieków, takich jak mocz i woda z prysznica, wraz z kontrolowanym usuwaniem wilgoci z powietrza w kabinie zapewni, że żaden możliwy odpływ nie pójdzie na marne. Źródła wtórne uzyskane z gleby księżycowej są możliwe do zastosowania, ale nie są idealne, ponieważ dają stosunkowo niską wydajność.

Ponieważ jest on używany w szerokim zakresie zastosowań, tj. od elektrolizy do higieny, musimy zapewnić wsparcie po awarii systemu. W przypadku redundancji, nasza baza posiada awaryjne zbiorniki H2O, które mogą być wykorzystane do czasu usunięcia problemu (patrz powietrze).

W dążeniu do długowieczności, uprawa świeżych produktów będzie wzorcowa, ponieważ mamy większe szanse na utrzymanie zapotrzebowania organizmu na witaminy i minerały przez dłuższy czas, w przeciwieństwie do przyjmowania multiwitamin.

Niskie stężenie azotu w glebie księżycowej (5ppm,) oznacza, że najpierw wyślemy pewną ilość z Ziemi wraz z nasionami i nawozem. Dlatego organiczna materia odpadowa zostanie poddana recyklingowi.

Na początek podziemna farma akwaponiczna zapewni plony dla ciągłości misji. Wiąże się z tym jednak duże zapotrzebowanie na energię, ponieważ intensywność światła jest proporcjonalna do wzrostu roślin.

W drugiej fazie produkcji będziemy dążyć do opracowania zaawansowanych siedlisk roślinnych. Wykorzystanie szeregu diod LED, jak również podłoża glinianego kontrolującego uwalnianie nawozu, wody i minerałów oraz czujników monitorujących wzrost roślin. Zmniejszenie potrzeby codziennej fizycznej interakcji z roślinami i wyższa intensywność energii skutkują lepszą przydatnością do długotrwałego zasiedlenia.

Głównym źródłem energii elektrycznej dla naszej załogi będą panele słoneczne o wysokiej koncentracji ogniw fotowoltaicznych na cm². W połączeniu z dziennym natężeniem światła w danej lokalizacji, zmaksymalizujemy efektywność absorpcji promieniowania słonecznego, wykorzystywanego w konsekwencji do produkcji energii elektrycznej.

Ponadto, wodorowe ogniwa paliwowe będą wykorzystywane do magazynowania nadwyżek energii ponad zapotrzebowanie stacji, co oznacza, że w okresach słabego oświetlenia zużycie energii będzie nadal elastyczne. Tam, gdzie to możliwe, przekierowanie zasilania z laboratorium będzie również ukierunkowane na systemy życiowe.

Jak wspomniano w naszych propozycjach dotyczących zarządzania ryzykiem, załoga będzie miała dostęp do RTG w razie potrzeby, ale ze względu na ryzyko związane ze skażeniem radioaktywnym, uważa się, że jest to raczej wyjście awaryjne. Dlatego też wdrożymy je jako źródło zewnętrzne, umieszczone na krawędzi krateru w wzmocnionym kontenerze pod ziemią.

Gazy przywiezione wraz z robotami zapewnią wstępne przygotowanie środowiska atmosferycznego na przybycie astronauty. Metoda Sabatiera nie tylko wytwarza wodę, ale po zastosowaniu elektrolizy będzie naszą główną metodą pozyskiwania tlenu. Pozyskiwanie tlenu z regolitu również może mieć miejsce i zostanie wykorzystane w połączeniu z instancjami, które skorzystają z produktów stopu metali powstałych na anodach.

Prawdą jest, że pobieranie tlenu i wydalanie dwutlenku węgla będzie miało miejsce poprzez wzrost roślin w bazie, jednak warunki będą monitorowane i kontrolowane w takim stopniu, że wpływ na bazę będzie uważany za nieistotny.

Warunki baroskopowe, w tym skład gazu, ciśnienie i poziom wilgoci, będą monitorowane przez cały czas trwania misji, a zbiorniki z powietrzem muszą być wykorzystywane jako redundancja w przypadku awarii systemów uzupełniania powietrza.

Conatur Lunars cel można podzielić na schematy krótkoterminowe, (ST) średnioterminowe, (MT) i długoterminowe, (LT):

ORIENTACJA ŚLEDCZA:

→ połączenie dyscyplin STEM członków załogi i obecnej wiedzy z dowodami doświadczalnymi na miejscu w celu uzyskania lepszego wglądu w historię geologiczną Księżyca, a przez to i Ziemi. (ST)

→ wykorzystanie osobistych doświadczeń i samej misji do doskonalenia technik, rozwiązywania problemów związanych z perspektywą podróży kosmicznych. (MT)

ORIENTACJA NA AWANS:

→ dążenie do możliwości kolonizacji Księżyca, popychając istniejące udane technologie do zastosowania dla większej liczby i demografii życia. (LT)Jeśli Sanctuarium okaże się skuteczny w tworzeniu zaawansowanego technologicznie środowiska pracy zdolnego do podtrzymania ludzkiego życia, naszym ogólnym celem będzie nauka i przejście z naszych pionierskich badań w kierunku poprawy rentowności, a w idealnym scenariuszu, przyczynić się do stworzenia komercyjnego i domowego życia na Księżycu.

Przez cały czas zamieszkiwania SanctuariumCodzienna rutyna będzie składać się z konserwacji i badań zrównoważonych równie ważnym czasem wolnym, w celu utrzymania zdrowej równowagi między życiem zawodowym a prywatnym. Podczas gdy nie będzie przesuniętych nocnych zmian, rota określiłaby astronautę "na wezwanie" na każdą noc w razie nagłych wypadków. 

Astronauci rozpoczynaliby swoje zmiany od zadań związanych z higieną. Używanie szamponów bez spłukiwania masowo zmniejszyłoby zużycie wody i złagodziło zmagania z mikrograwitacją. 

Śniadanie w pierwszej godzinie zmiany składałoby się z bogatych w składniki odżywcze produktów, takich jak jajecznica, aby zwiększyć dzienne spożycie kalorii do około 2800 kalorii. Proponujemy zabranie ich w biodegradowalnych opakowaniach, aby zwiększyć zrównoważony rozwój na pokładzie. Następnie przeprowadzane będą testy biomedyczne w celu sprawdzenia, jak ich organizm przystosowuje się do środowiska podczas przyszłych wypraw. 

Do codziennych zadań placówki należałoby raportowanie danych z badań. Oprócz tej kluczowej funkcji badawczej, załoga musiałaby również wykonywać niezbędne zadania konserwacyjne. Po sprawdzeniu, czy otrzymali komunikację z centrum kontroli na Ziemi, zlecane byłyby konkretne zadania badawcze. 

Na obiad spożywany byłby posiłek bogaty w białko, z możliwością zmiany posiłków w celu poprawy jakości życia. Testowanie nowych sposobów uprawy roślin przy użyciu technologii LED pozwoliłoby na wyhodowanie różnych świeżych pokarmów, które stanowiłyby uzupełnienie obiadu, jak również rozwinęłoby dalsze perspektywy podtrzymania życia w Kosmosie. 

Aktywność fizyczna w bazie księżycowej byłaby kluczowym aspektem ich stylu życia, w tym udział w ćwiczeniach 1 godzinę dziennie, aby złagodzić pogorszenie stanu mięśni. 

Komunikacja wieczorami z rodziną i przyjaciółmi pozwoli na połączenie z Ziemią. Czas towarzyski będzie bardzo korzystny dla astronautów którzy codziennie będą przebywać z tymi samymi kilkoma osobami. Mogą też odbywać się badania adaptacyjne, prowadzone przez codzienne aktualizacje z innych laboratoriów na Ziemi. 

Aby utrzymać astronautów w zdrowiu, po zakończeniu ostatnich zadań konserwacyjnych w bazie udadzą się oni do swojej sypialni na 8 godzin snu. Specjalnie zaprojektowane łóżka piętrowe pozwalają na przymocowanie śpiworów, aby przeciwdziałać problemowi zmniejszonej grawitacji i umożliwić spokojny sen, który odmłodzi ich na kolejny pracowity dzień. Wierzymy, że społeczność ludzi o podobnych poglądach będzie z powodzeniem żyć razem w bazie, mając możliwość spędzania czasu na pracy nad tym, co sprawia im przyjemność, zarówno indywidualnie, jak i wspólnie.