[42]

Obóz księżycowy będzie miał na celu przeprowadzenie wielu eksperymentów, jednym z najważniejszych z nich jest badanie życia w miejscu, które nie jest Ziemią. A w szczególności badanie życia astronautów. To, w jaki sposób astronauci przystosują się psychicznie czy fizycznie, nauczy nas wiele o możliwościach adaptacyjnych człowieka w kosmosie i pomoże przygotować nową misję, na przykład na Marsa. Z drugiej strony, badanie Księżyca pozwala nam dowiedzieć się wiele o początkach wszelkiego życia dzięki materiałom obecnym od milionów lat na Księżycu. Aby poprowadzić ten projekt, kluczowym elementem będzie budowa, organizacja i zarządzanie obozem księżycowym. Baza będzie musiała odpowiedzieć na wiele oczekiwań. Konieczne będzie więc wykorzystanie innowacji i pomysłowości w dziedzinie transportu, energii, wody, bezpieczeństwa, budownictwa i robotyki.

Obóz księżycowy będzie musiał być zbudowany pod ziemią i na biegunie Księżyca. Rzeczywiście, lokalizacja bazy jest niezbędna, aby stawić czoła wielu trudnościom środowiska księżycowego. Na powierzchni Księżyca temperatury mogą sięgać od -233 stopni Celsjusza do 123 stopni Celsjusza. Konieczne jest więc wybranie lokalizacji o stałej i umiarkowanej temperaturze, aby ułatwić życie astronautom i wydać mniej energii i wody. Jednak na biegunach temperatura sięga od -50 do 0 stopni, co jest temperaturą lepszą niż na pozostałej części Księżyca. Dodatkowo, bieguny są stale oświetlone. Jednak taka temperatura nadal jest ekstremalna. Budując bazę pod ziemią, można by osiągnąć temperaturę 20 stopni. Podziemna baza pozwala też skuteczniej chronić przed obiektami, które mogłyby spaść na Księżyc.

Baza będzie składała się z dwóch części. Wejście znajdujące się na powierzchni Księżyca umożliwi dostęp do drugiej części znajdującej się pod ziemią, w dawnych rurach lawowych, aby nie musieć przekopywać powierzchni Księżyca. Astronauci będą potrzebowali bazy tak szybko, jak to możliwe. Wysłanie robotów (przed przybyciem astronautów ) mogłoby przeprowadzić prace przygotowawcze, aby lepiej zakwaterować astronautów. Z drugiej strony, materiały, które muszą być użyte, nie mogą być nieporęczne, aby mogły być transportowane w całości przez rakietę. Nadmuchiwane rusztowania wydają się idealne, ponieważ zajmują mało miejsca w transporcie, ale można je rozbudowywać. W przypadku materiałów sztywnych, bardziej potrzebnych na powierzchni, konieczne będzie postawienie na drukarkę 3D, która zbuduje wejście do bazy i nie będzie trzeba jej przenosić kilka razy, ponieważ zbuduje tylko wejście. Nadmuchiwany moduł będzie się dostosowywał do kształtu jaskini.

Znaczna część wody będzie dostarczana na wzór międzynarodowej stacji kosmicznej. Konieczne będzie zastosowanie systemu recyklingu wody tak jak na ISS. Ale recykling na poziomie 100 % jest niemożliwy. Musimy więc skorzystać z opcji lokalnej. Na biegunach Księżyca znajduje się stała woda. Aby ją ogrzać, astronauta będzie musiał zbudować stację grzewczą, która nie będzie znajdowała się w bazie księżycowej, aby zmniejszyć ryzyko.

Znaczna część żywności będzie musiała być produkowana lokalnie. Żywność będzie więc zasadniczo wegetariańska. Rośliny będą produkować owoce i warzywa na modelu uprawy bezglebowej. Model uprawy bezglebowej pozwala zaoszczędzić dużo wody. Aby uniknąć wahań temperatury, rośliny będą uprawiane pod ziemią w samej bazie, aby korzystać z ochrony przed promieniami słonecznymi. W związku z tym stosowane będzie sztuczne oświetlenie.

Panele słoneczne wydają się najbardziej odpowiednim rozwiązaniem. Baza znajdująca się na słupie, wydaje się również idealnym miejscem do zainstalowania paneli, ponieważ słupy świecą przez cały rok. Jednak przy kilku okazjach zdarzają się zaćmienia księżyca. Baterie są więc niezbędne do utrzymania dostaw energii elektrycznej.

Powietrze może być dostarczane przez elektrolizę. Ale wtedy powietrze zależy od zdolności do uzyskania wody. W przypadku braku wody potrzebne są więc inne rozwiązania. Jednym z nich jest uprawa roślin. Algi produkują wystarczającą ilość tlenu z zaledwie 8m ^ 2 na astronautę. Algi te będą rosły w wodzie umieszczonej w ścianie wokół bazy (tutaj, aby chronić astronautów przed promieniowaniem słonecznym i zaoszczędzić miejsce). Innym rozwiązaniem jest wykorzystanie regolitu, składnika Księżyca zwanego również glebą księżycową, który posiada ciekawe właściwości, poprzez ogrzewanie regolitu możemy uzyskać tlen.

[54]

Ochrona astronautów polega zasadniczo na zapewnieniu im bezpiecznej bazy. Baza ta będzie zbudowana na modelu łączącym kilka zabezpieczeń. W tym celu będzie istniało kilka nakładających się na siebie warstw. Najpierw warstwa zewnętrzna składająca się z polietylenu. Następnie, pod tą warstwą, znajduje się woda, w której będą obecne algi produkujące tlen. Polietylen i woda zapewniają ochronę przed promieniowaniem słonecznym. Ponadto, przechowywanie wody oszczędza miejsce i nie pozostawia płynu w środku od podstawy, aby uniknąć potencjalnego niebezpieczeństwa. Następnie baza składa się z dwóch części, jednej zewnętrznej służącej jako wejście i jednej podziemnej. Podziemna baza będzie bezpieczna od wszelkich meteorów i będzie miała prawidłową temperaturę. Niektóre zadania na zewnątrz mogą być kontrolowane zdalnie za pomocą robotów, aby ograniczyć ryzyko i wydać mniej zasobów.

Podczas dnia na Księżycu astronauci mogą przeprowadzać eksperymenty naukowe. Na przykład, biorąc próbki skał księżycowych, bakterii i pozostałości po dawnym życiu. Mogą również zbadać niektóre jaskinie będą w stanie zbadać konstytucję księżyca w głębi jego różnych warstw. Aby to zrobić astronauci (przed wyjściem) muszą założyć swoje kombinezony, które chronią ich przed promieniami ultrafioletowymi, a także chronią ich przed różnymi temperaturami, które osiągają od -233 stopni Celsjusza do 123 stopni Celsjusza na powierzchni Księżyca. Ponadto ich kombinezon pozwala im oddychać na Księżycu, który nie ma atmosfery, a zatem nie ma tlenu. Wychodząc na zewnątrz astronauci muszą również zwracać uwagę na pogodę kosmiczną, taką jak upadek małych meteorów oraz fale promieniowania słonecznego, które są niezwykle niebezpieczne
Następnie astronauci muszą utrzymywać swoje ciała w dobrym zdrowiu. Konieczne jest utrzymanie mięśni w dobrym stanie pomimo niskiej grawitacji księżyca, więc astronauci muszą przestrzegać regularnego programu utrzymania fizycznego przy użyciu specyficznych narzędzi kulturystycznych stworzonych dla braku grawitacji.
Wreszcie, astronauci muszą utrzymywać obóz w stanie operacyjnym. Wymiana baterii i sprawdzenie, czy żaden system nie jest uszkodzony, to codzienna misja czasowa.