Woda ma fundamentalne znaczenie dla życia i jest jedyną rzeczą, która sprawia, że nasza planeta jest tak wyjątkowa. Cała funkcjonalność ciała każdego żywego gatunku leży w wodzie. Mówiąc prościej, jest ona niezbędna do rozwoju kolonii kosmicznych. Patrząc z tej perspektywy, pierwszym krokiem do podboju Księżyca jest nauka właściwego wykorzystania jego złóż wody.

Aquasis będzie zarówno centrum badawczym do eksploracji lodu wodnego na księżycowych biegunach, jak i w pewnym sensie elektrownią dla rakiet, które wykorzystają Księżyc jako punkt wyjścia do eksploracji głębokiego kosmosu.

Planujemy zbudować naszą bazę księżycową na biegunie południowym Księżyca. Biegun południowy wydaje się być miejscem, które może zapewnić nam najlepsze warunki do życia. Niedawno potwierdzono, że potencjalnie znajduje się tam duża ilość lodu wodnego, a jego najwyższe stężenie występuje w centrach kraterów na biegunie południowym. Oprócz wykorzystania tego złoża lodu do zapewnienia astronautom wody pitnej, wykorzystalibyśmy go do produkcji wodoru i tlenu, dzięki czemu moglibyśmy stworzyć atmosferę do oddychania. Moglibyśmy również użyć go do uprawy roślin, produkcji paliwa rakietowego i jako osłony przed promieniowaniem kosmicznym. Mówiąc o dostarczaniu energii, mimo że biegun południowy jest w większości pokryty cieniem, niektóre obszary, takie jak brzegi kraterów, są wystawione na ciągłe działanie promieni słonecznych przez dłuższy czas.

Nie jest tajemnicą, że transport materiałów w przestrzeń kosmiczną, a w naszym przypadku na Księżyc, jest stosunkowo drogim i wymagającym doświadczeniem. Biorąc pod uwagę obecne koszty lotów kosmicznych, lepiej byłoby, gdybyśmy nie polegali zbytnio na zasobach z Ziemi. Pierwszą rzeczą, która przychodzi nam do głowy podczas omawiania różnych opcji, jest drukowanie 3D przy użyciu księżycowej gleby. Poza tym na Księżycu znajduje się wiele metali i dużych złóż pierwiastków ziemskich, z których możemy skorzystać. Gleba księżycowa, znana również jako regolit, byłaby na przykład doskonałym materiałem budowlanym. Łącząc go z polimerami, będziemy w stanie stworzyć surowiec potrzebny do druku 3D. Regolit nie jest bogaty w materiały organiczne, takie jak ziemska gleba, i nie wykorzystalibyśmy go do uprawy roślin. Jednak jego najważniejszą zaletą pod względem zastosowania w budownictwie jest to, że może zapewnić nam ochronę zarówno przed promieniowaniem, jak i ekstremalnymi temperaturami. Co więcej, ponieważ NASA i ESA są w równym stopniu zaangażowane w badania nad właściwościami księżycowej gleby, mamy już grunt, po którym możemy stąpać, więc przede wszystkim będziemy mieli solidną podstawę do dalszych badań. Innymi obiecującymi lokalnymi materiałami są, z dużą pewnością, księżycowe szkło i niektóre metale, które możemy wydobywać bezpośrednio z Księżyca, takie jak aluminium, żelazo, krzem do produkcji paneli słonecznych itp.

W obszarach narażonych na promieniowanie kosmiczne wykorzystamy część zebranej wody do ekranowania. Dwie rzeczy, które sprawiają, że woda jest tak skutecznym źródłem osłony przed promieniowaniem, to jej gęstość i taniość. Używamy jej już do ochrony przed promieniowaniem w elektrowniach jądrowych, które jest podobne do promieniowania kosmicznego, więc mamy raczej pewne doświadczenie w tej dziedzinie. Ściany osady zostaną wypełnione wodą. Wewnątrz warstwy wody zostaną umieszczone czujniki, które będą sprawdzać poziom promieniowania i dostarczać nam informacji zwrotnych na temat skuteczności osłony. Jednak ze względów bezpieczeństwa główny obszar mieszkalny zostanie zbudowany pod ziemią, gdzie promieniowanie ma niewielki dostęp.

Woda będzie wydobywana z lodu ukrytego w obszarze bieguna południowego za pomocą autonomicznych maszyn i transportowana do głównego miejsca operacji tramwajem powietrznym z niegościnnie ciemnych i zimnych centralnych części krateru, gdzie cząsteczki wody gromadzą się w postaci lodu z powodu stale ekstremalnie niskich temperatur, do prawie całorocznie oświetlonej przez słońce krawędzi, gdzie znajduje się nasza główna baza. W zależności od celu, w jakim będziemy wykorzystywać wodę, wymagany będzie określony proces uzdatniania. W przypadku pozyskiwania wody pitnej, lód będzie musiał zostać stopiony, a następnie woda, którą z niego uzyskamy, zostanie przefiltrowana, oczyszczona i zmineralizowana. Woda, którą wydobędziemy, będzie również wykorzystywana do aeroponiki, ekranowania i produkcji paliwa rakietowego poprzez rozszczepienie go na wodór i tlen przy użyciu energii słonecznej.

Żywność pochodzenia roślinnego będzie produkowana w naszym module aeroponicznym. Oprócz tego będziemy wytwarzać inne produkty, takie jak na przykład mięso, w laboratorium, aby uzyskać zbilansowaną dietę, która jest kluczowa dla dobrego samopoczucia astronautów. Tak zwane hodowane mięso jest hodowane przez komórki zwierzęce w laboratorium. Hodowla odbywa się wewnątrz bioreaktora, który symuluje środowisko ciała zwierzęcia. Gdy komórki osiągają oczekiwaną gęstość, są oddzielane od bulionu, w którym zostały umieszczone. Prawie żadne zwierzęta nie są zaangażowane, ponieważ ich udział ogranicza się do usunięcia tkanki poprzez biopsję, która prawie na pewno zostanie wykonana na Ziemi.

Naszym głównym źródłem energii elektrycznej będą panele słoneczne, ponieważ wybrana przez nas lokalizacja jest wystawiona na wystarczającą ilość światła słonecznego, aby zasilić bazę. Problem, który napotykamy pracując z panelami słonecznymi, polega na tym, że ich wydajność jest raczej niska. Szacuje się, że wynosi ona nieco ponad 20%. Wyzwanie to można przezwyciężyć, stosując włókna z nanorurek węglowych, które mają zdolność pochłaniania szerokopasmowego ciepła odpadowego i przekształcania go w energię elektryczną. Ta metoda pomogłaby nam zwiększyć wydajność paneli słonecznych czterokrotnie, osiągając ponad 80%. Produkowana przez nas energia słoneczna będzie również wykorzystywana do wytwarzania paliwa wodorowego poprzez oddzielenie tlenu i wodoru w cząsteczce wody.

Na samym początku zamierzamy sprowadzić z Ziemi zarówno azot, jak i tlen, aby wytworzyć powietrze w bazie. Gdy tylko zaczniemy wydobywać wodę głęboko z powierzchni księżycowych kraterów, będziemy mieli dwie dodatkowe opcje. Albo będziemy pozyskiwać tlen z wody i mieszać go z azotem importowanym z Ziemi, albo wykorzystamy helioks. Heliox to gaz oddechowy składający się z helu i tlenu, którego gęstość jest niższa niż gęstość powietrza. Jest używany w medycynie, ponieważ zmniejsza opór dróg oddechowych i jest powszechnie stosowany przez nurków pływających w głębinach na Ziemi. Bylibyśmy w stanie w pełni produkować w bazie przy użyciu lokalnych zasobów, pozyskując potrzebny tlen z wody i wydobywając hel z Księżyca.

Szacuje się, że na księżycowych biegunach znajduje się ponad 600 miliardów kilogramów lodu wodnego. Woda jest niezbędna dla przyszłych ludzkich kolonii, więc skupienie się na eksploracji księżycowych złóż lodu ma ogromny sens. Woda byłaby potencjalnie kamieniem milowym w podboju Księżyca ze względu na jej liczne zastosowania. Naszym celem jest stworzenie samowystarczalnej bazy, która nie będzie zależna od dostaw z Ziemi. Przed komercjalizacją Księżyca poprzez zakładanie firm i budowanie przemysłu, będziemy musieli obserwować i badać lokalne środowisko, a woda będzie początkowo najwyższym priorytetem. Woda jest skarbem, który bierzemy za pewnik, ale jest tak niezbędna do życia, że możemy ją określić jako nasz najcenniejszy zasób.

Pierwszą rzeczą, jaką nasi astronauci zrobią rano, będzie zaspokojenie ich potrzeb higienicznych, takich jak prysznic, mycie zębów itp. Przed śniadaniem spędzą około pół godziny na ćwiczeniach w siłowni w module mieszkalnym. Sport jest niezbędny dla dobrego zdrowia, zwłaszcza gdy żyje się i pracuje w warunkach środowiska tak odmiennego od ziemskiego. Po treningu udadzą się na śniadanie, omówią swoje indywidualne zadania na dany dzień i odbędą krótką poranną pogawędkę, aby się rozbudzić. Następnie podzielą się na grupy i przystąpią do pracy. Grupy te zostaną uformowane w następujący sposób - pracownicy modułu aeroponicznego, którzy opiekują się roślinami i badają proces wzrostu; osoby zajmujące się logistyką, aranżacją i organizacją magazynów; naukowcy wewnątrz laboratorium, którzy zajmują się uzdatnianiem wody i obsługą bioreaktorów; osoby zajmujące się wydobywaniem lodu wodnego z kraterów poprzez sprawdzanie i utrzymywanie stanu robotów wydobywczych i systemów transportowych. Każdy astronauta będzie również zobowiązany do sprawdzania systemów pomocniczych, monitorowania sprzętu technicznego i odbierania połączeń z Centrum Kontroli Ziemi. W trakcie pracy każdy członek załogi będzie miał możliwość odpoczynku, gdy uzna, że obciążenie pracą jest zbyt intensywne, każdy będzie definiował swój własny harmonogram, a gdy skończy wykonywać swoje zadania, dzień pracy dobiegnie końca. W porze kolacji ponownie zgromadzą się przy stole, aby spędzić trochę czasu w swoim towarzystwie. Przed pójściem spać astronauci będą mieli kilka godzin dla siebie, podczas których będą mogli wybrać między wizytą na siłowni, uczestnictwem w zajęciach w centrum rozrywki i komunikowaniem się z rodziną, krewnymi i przyjaciółmi na Ziemi za pośrednictwem e-maili, połączeń i czatów wideo.