A principal missão do nosso projecto Moon Camp é criar um ambiente auto-sustentável na Lua que seja capaz de actuar tanto como centro de investigação, como local intermediário de lançamento para outras missões extraterrestres. O nosso projecto consiste em etapas. Na primeira fase, vamos concentrar-nos na criação de um pequeno ambiente para os astronautas sobreviverem e construírem os sistemas necessários com equipamento controlado remotamente. Os reactores nucleares serão colocados dentro da cratera próxima, e será montada uma impressora 3D rover a fim de permitir a construção. Serão atingidos os requisitos mínimos, tais como a produção de oxigénio/água/alimentação/energia e um local vivo para a chegada dos astronautas. O centro principal maior, um sistema de suporte de vida, e alojamentos serão acrescentados/construídos juntamente com materiais adicionais tais como um tanque de azoto para a chegada dos astronautas. Posteriormente, terá início a Segunda Etapa. Esta fase terá como objectivo a construção dos outros componentes importantes necessários ao funcionamento do campo. Uma vez que na Primeira Etapa já foi arranjado um ambiente, os primeiros astronautas serão trazidos para controlar a configuração do quarto de dormir, botânica e pecuária. As primeiras pequenas experiências e projectos serão iniciados. A etapa seguinte será a Terceira Etapa, que se centrará principalmente na expansão e reforço da base. Por exemplo, serão acrescentados outros componentes, e serão trazidos veículos de transporte, o telhado do núcleo principal será reforçado com titânio extraído, e será construída uma plataforma de lançamento.

Queremos construir a nossa base na região equatorial, entre os locais de desembarque da Apollo 14 e Apollo 12 (lat:-1.92, lon:-23.4). Há muitas razões por detrás da nossa decisão. Primeiro, a abundância dos elementos Ti, H3, H, e Fe ajudaria a construir estruturas e ajudaria a gestão de recursos. Segundo, a radiação solar e as taxas de sismo lunar são mais baixas, daí que a vida útil da base seria maior. Terceiro, o transporte entre a Terra, a Lua, e mais além seria muito mais rápido e fácil em comparação com os pólos, porque a atracção gravitacional seria menor. Quarto, uma vez que as medições sísmicas nessas regiões eram anteriormente feitas de forma abrangente graças às missões Apollo 12 e 14, a estrutura seria fixada sobre uma base sólida. Finalmente, notamos que a psicologia pode por vezes ser negligenciada em projectos técnicos. Fazer a base na região equatorial contribuiria para a moral dos astronautas com a sua deslumbrante vista da Terra.

O nosso desenho será baseado numa estrutura hexagonal que se parece com uma forma de favo de mel. Algumas das razões pelas quais escolhemos organizar os nossos módulos em forma hexagonal é que numa grelha hexagonal cada linha é tão curta quanto possível se uma grande área for preenchida com o menor número de hexágonos ou outras formas geométricas, e a forma hexagonal é uma das estruturas mais fortes na natureza. Esta é uma das razões pelas quais as abelhas utilizam hexágonos na sua colmeia. O desenho hexagonal também é benéfico pelas suas oportunidades únicas de organização, 6 cantos diferentes e equidistantes do centro para módulos. A capacidade de expansão deste desenho é outra vantagem. Assim, à medida que a colónia cresce, será possível uma expansão simétrica e limpa. Os nossos módulos, de forma óptima, são muito semelhantes aos Igloos. Os módulos de Igloos têm uma forma circular que cria uma Jaula de Faraday. Assim, proporciona a vantagem de blindagem dos circuitos eléctricos. Além disso, cada módulo iglu conterá pequenos orifícios hexagonais no tecto que irão recolher fotões e utilizar a luz solar para a iluminação da colónia em dias de sol. O escudo de vidro côncavo impedirá a entrada da gama e dos raios X e recolherá ondas de 450-760 Nm para o centro. Se olharmos para as camadas de parede que separam o campo do espaço, a colocação das camadas está na ordem de: barreira interna, bexigas redundantes, camada de contenção kevlar, e a concha externa que é feita de regolito impresso em 3D.

Um perigo externo pode ser o ataque de asteróides/meteoros. Para estarmos preparados para eles, temos de saber de onde iriam atingir. Numa pesquisa que fizemos, relativa às dimensões de 28 crateras perto da nossa localização de base (https://docs.google.com/spreadsheets/d/1X8LtUiE-8PiYrjb2in_Q5fpt0OCZN_zeHwBFdxhZddI/edit?usp=sharing), vimos que a diferença de inclinação dos lados das crateras é realmente pequena na região equatorial. Por conseguinte, o vértice das abóbadas tem de ser o mais forte, e torná-las em rególito recolhido combinado com estrutura óssea de pássaros impressa em 3d integrada, seria vantajoso. Outra ameaça seria a poeira lunar. Para superar esta ameaça, teremos um sistema de lavagem para limpar os fatos e o equipamento do pó, e um sistema de saída perfeitamente preventivo. Por último, para proteger contra a radiação, utilizaremos chumbo no invólucro exterior que está previsto construir na Terceira Etapa.

O nosso Moon Camp utilizará o regolith como fonte de hidrogénio para produzir água. Iremos recolher regolito que contém 50-75 ppm de Hidrogénio. O rególito será então aquecido até que ocorra uma ultrapassagem de gás. Posteriormente, o hidrogénio colhido do rególito será utilizado através da sua combustão com oxigénio, o que também alimenta o nosso sistema de compostagem em vaso que recicla os resíduos biológicos criados pela base. Este método tem naturalmente os seus males, e o principal é a ineficiência da metodologia. A fim de compensar isso, estamos a utilizar um sistema de recuperação de água bastante semelhante ao ISS. Este sistema permite-nos recuperar uma quantidade bastante grande da água, entre 70 e 85 por cento, da água utilizada para o suporte de vida da tripulação.

Fixamos uma soma calórica diária de 2700 kcal para os astronautas. Desse total, 500 virão de 3 ovos, 1000 kcal de batata, e 1200 kcal de brócolos. Os brócolos irão também satisfazer as necessidades em vitaminas e ácido fólico. Os astronautas criarão um sistema hidropónico para cultivar a verdura. No caso da criação, os astronautas irão satisfazer as suas necessidades de proteínas e gordura da carne de porco e de galinha e dos ovos. Primeiro, um conjunto destes animais pode ser trazido normalmente, mas após a Segunda Fase, os animais serão trazidos como embriões. Serão cultivados em úteros artificiais, em incubadoras que estão localizadas em laboratórios, para mais tarde serem transportados para o módulo de criação para um crescimento mais natural. Isto irá baixar o custo de transporte, e também contribuir para a ciência. Em caso de qualquer emergência, alimentos enlatados e água adicional serão armazenados adicionalmente.

Um reactor de fissão nuclear será utilizado para alimentar a base. O reactor utilizará urânio altamente enriquecido como combustível e os tubos de calor preenchidos com sódio líquido (capaz de fluir livremente entre 400 e 700 °C) serão utilizados como líquido de arrefecimento. O calor realizado através dos tubos de calor será transferido para os conversores Stirling situados acima do núcleo. Acima dos motores Stirling está o radiador de água de titânio. Este fim fornece o frio necessário para o funcionamento dos motores Stirling. Os motores Stirling geradores eléctricos lineares para produzir electricidade. Um reactor de 10kwe, no início, será utilizado para alimentar os rovers não tripulados, drones, e tais, mais tarde para fornecer outros módulos habitados por uma tripulação de 3 pessoas 30-40kwe é o objectivo. Assumindo o volume e o peso de um reactor serão provavelmente necessárias múltiplas entregas para satisfazer os requisitos da base.

O ar é constituído por 78% azoto e 21% oxigénio. O nitrogénio é primeiro necessário para ser trazido da Terra, mas se a nossa investigação sobre a composição do nitrogénio der sucesso, podem ser consideradas formas adicionais. Utilizaremos o ISS ECLSS para electrolisar água para hidrogénio e oxigénio e utilizar dióxido de carbono e hidrogénio para produzir metano. O sistema será localizado no meio do centro e será uma das nossas fontes de oxigénio. O metano obtido do sistema será armazenado como combustível para foguetes na área da nossa zona de lançamento de foguetes. Também planeamos ter fontes orgânicas de oxigénio, tais como botânicos e algas, ou seja, spirulina. Os botânicos e as algas serão localizados directamente no meio do nosso núcleo principal para uma distribuição igualitária. Usaremos luzes vermelhas como fonte de luz no nosso centro principal, o que aumentará a produção de oxigénio das algas.

O principal objectivo será, na sua maioria, científico. Ao construir esta base, estamos a planear criar uma instalação de lançamento de foguetões e estabelecer um habitat sustentável e independente do mundo. Devido ao baixo campo gravitacional da Lua, os foguetes disparados da Lua para outros planetas utilizariam substancialmente menos combustível. Isto reduziria o custo da exploração espacial, e consequentemente o avanço da ciência. Em fases posteriores, mesmo uma instalação de construção de foguetes pode ser construída na Lua. Outro objectivo seria explorar mais os recursos da Lua. Durante a nossa investigação, vimos que havia falta de informação sobre o azoto na Lua. A necessidade de mais informação sobre elementos como o nitrogénio diminuiria a dependência do campo em relação à Terra. O hélio-3 é outro elemento que está planeado para fazer investigação. Este elemento é abundante na Lua, mas muito raro na Terra, e pode ser utilizado como combustível em centrais de fusão nuclear.

O tempo CEST será utilizado no campo e todos os turnos serão alinhados com a definição de 24 horas. Haverá muitos relógios atómicos à volta das instalações mostrando as horas e os astronautas terão também relógios para manter as horas. Na nossa colónia, há uma distribuição sistemática de tarefas para cada pessoa. As principais exigências de perícia são: engenheiro alimentar, engenheiro agrícola, engenheiro de minas, engenheiro mecânico, astrobiólogo, etc. A rotina matinal dos nossos astronautas será específica para as suas tarefas/roles e o resto das suas tarefas serão executadas em conjunto.

Agora vamos descrever o dia de um engenheiro alimentar (FE). Em primeiro lugar, o FE tomará o pequeno-almoço. Depois, o primeiro compartimento que o FE visitará será a pecuária. O FE verificará os sinais vitais aéreos, e preencherá o formulário a ser verificado por biólogos na Terra. Posteriormente, os animais serão alimentados. Depois, a FE verificará o desenvolvimento embrionário retirando uma amostra de sangue de uma galinha e de um porco cada um. Depois de FE terminar o registo dos dados, verificará duas vezes os sinais vitais aéreos, depois sai, e certifica-se de que a porta está devidamente selada.

O resto do dia do FE será o mesmo que todos. Ao meio-dia, o grupo almoça. Depois do almoço, o grupo reúne-se mais uma vez para discutir as rotinas diárias para os ajudar a socializar. Depois, os astronautas recebem duas horas de tempo livre. Sem sair do acampamento, podem jogar jogos de vídeo/board, contactar as suas famílias e amigos, ouvir música, ver filmes, e absorver a bela vista da Terra. Quando as suas pausas terminam, a temperatura exterior teria diminuído para um nível suportável. Durante as tardes, a equipa trabalhará em colaboração para construir novos compartimentos. A seguir, terão um jantar. Quando o turno terminar, voltam à câmara de saída para limpar o pó. Tiram os fatos e voltam para o quarto para mudarem de roupa (computador equipado e utilizável para testar as condições de saúde dos astronautas, ou seja, pressão sanguínea, tensão, taxa de ácido láctico) . Os astronautas regressam então aos compartimentos pelos quais são responsáveis e fazem os seus controlos nocturnos. FE verificará os sinais vitais tanto do ar, embriões, como de animais. Os outros astronautas farão também as suas próprias partes.

Após todas as inspecções, alguns astronautas regressarão ao quarto, enquanto outros ficarão acordados para o turno da noite, em caso de emergência. Alguns deles actuarão como sentinelas durante a noite, a fim de assumirem o controlo e vigiarem todo o sistema durante a noite. Isto será um ciclo entre os astronautas e mudará durante a noite.