O mandato que nos foi dado foi o de desenhar um acampamento lunar. O mandato foi completamente aberto e foi-nos dado o livre reinado para decidir a função do acampamento. A minha equipa decidiu que o campo teria uma duração de missão de três meses, alojando quatro astronautas com formação em química, engenharia, medicina, e botânica. O campo seria construído para completar esta missão, mas com vista a utilizá-lo novamente em missões possivelmente mais longas no futuro. Ao conceber o campo, tentámos tomar as decisões mais realistas possíveis, pelo que as decisões tomadas foram influenciadas por: o custo de lançamento de grandes peças, a segurança dos astronautas, o valor científico a adquirir, e o interesse potencial a criar. O campo albergará instalações de vida e de trabalho para quatro astronautas. A sua missão incluirá excursões fora do campo, bem como experiências e tais no interior, pelo que necessitarão de vários rover para além do próprio campo, incluindo um pequeno reboque como o rover para transporte de equipamento e manipulação dos módulos durante a montagem, um rover de longa distância concebido para actuar como 'bote salva-vidas' em caso de emergência, e alguns robôs paisagistas que seriam enviados antes da chegada dos astronautas para preparar o local de desembarque. Tivemos a sorte de poder criar um mundo VR com a Base em https://www.youtube.com/watch?v=LJ9pj4J4jX8, utilizando a Occulus Headsets Quest 2.

Os planos apresentados na secção 4 para alguns dos módulos são para uma versão mais antiga da base, por isso, embora sejam muito semelhantes à versão final, diferem ligeiramente.

Uma localização equatorial no lado próximo teria uma linha de visão constante com a Terra, uma vantagem definitiva, mas significaria que os astronautas seriam incapazes de ver a porção do céu atrás da lua. Infelizmente, as temperaturas superficiais perto do equador variam drasticamente, tornando difícil a manutenção de uma base superficial nesta posição. Perto dos pólos, a exposição ao sol é muito mais baixa. De facto, existem vários locais perto dos pólos onde o sol, literalmente, nunca brilha. Isto significa que, embora esteja obviamente frio, a variação de temperatura nestes locais é mínima. Consequentemente, os materiais e a estrutura da base podem ser optimizados para as temperaturas frias perto dos pólos. Além disso, uma vez que as temperaturas de superfície são muito mais baixas, o gelo pode formar-se perto dos pólos. Considerando estes factores, seleccionámos uma cratera perto do pólo sul a 42°E, 84,25°S.

Antes que o acampamento lunar possa ser construído na superfície, será necessário preparar a área de aterragem. Para isso, serão enviados rovers não tripulados para o local de desembarque, que limparão a área e achatarão as encostas conforme necessário para que haja um local adequado para o acampamento a ser construído. Existem dez módulos que compõem o campo principal, com uma torre de comunicações adicional e um módulo experimental colocado na borda da cratera que será operado remotamente. Para reduzir o risco de falhas catastróficas, alguns dos módulos serão construídos na Terra, e simplesmente instalados na Lua, atracando-os aos outros módulos. Isto porque é muito mais fácil assegurar a fiabilidade dos módulos na Terra do que na Lua. Os seguintes módulos seriam construídos na Terra: a câmara de ar, habitação, laboratório, sanitários, módulos de experiências e utilitários, bem como o corredor flexível entre os cubos e a torre de comunicações (as estacas accionadas hidraulicamente seriam também construídas na Terra). Os dois cubos seriam divididos em componentes mais pequenos, uma vez que são demasiado grandes para serem lançados numa só peça. O módulo hidropónico seria feito a partir de uma combinação de peças simples (tais como tiras de titânio e tijolos HDPE) e peças fabricadas na Terra (tais como a montagem da doca). Todas estas seriam construídas utilizando materiais e técnicas (para além do módulo hidropónico) que são típicos dos módulos habitáveis existentes.

Como mencionado na secção 2.1, o local seleccionado já proporciona uma protecção significativa. Como o campo nunca tem iluminação directa do sol, está protegido da radiação solar de forma bastante eficaz. As únicas outras fontes de radiação são o reactor nuclear que alimenta o campo, e a radiação cósmica. O reactor está adequadamente protegido, e qualquer radiação cósmica é bloqueada pelo HDPE que tem pelo menos 20 cm de espessura para garantir protecção suficiente. Outro perigo é a poeira lunar, que adere às superfícies e causa vários problemas, incluindo danos potenciais aos pulmões do astronauta, danos às superfícies devido às suas propriedades abrasivas, redução da eficácia de componentes vulneráveis, tais como vedações, e danos aos fatos espaciais. Os filtros nos sistemas ambientais garantirão que se o pó entrar no campo será removido, e a manutenção cuidadosa dos fatos e equipamentos espaciais após o regresso à base evitará que o pó entre na base.

A fim de reduzir o risco de depender da extracção de recursos, a água será armazenada na estação espacial Artemis durante as missões de abastecimento de rotina. A água será retirada durante a aterragem. Podemos complementar o abastecimento extraindo água do gelo lunar.

Mais uma vez, a fim de reduzir o risco associado à extracção de recursos, estaremos a armazenar alimentos na estação espacial Artemis em preparação para a missão, e o fornecimento será complementado pelas experiências hidropónicas (embora estas experiências não conseguiriam sustentar a tripulação por si só).

A energia será fornecida por um pequeno reactor nuclear modelado após o reactor eVinci a ser concebido pela Westinghouse. Os volantes de voo serão utilizados como principal método de armazenamento de energia, devido à sua resistência a condições extremas, embora utilizaremos células de combustível de hidrogénio devido à sua actual utilização em voo espacial.

O ar também será armazenado na estação espacial Artemis, e mais uma vez, podemos complementar o fornecimento extraindo oxigénio da superfície lunar por redução com hidrogénio, que é aproximadamente 45% oxigénio por massa.

O objectivo do campo é uma missão de descoberta. O objectivo seria testar e demonstrar tecnologias e técnicas que poderiam ser utilizadas no futuro para missões mais longas e, em última análise, habitação a longo prazo. Isto porque em termos de missões espaciais tripuladas, enviámos pessoas para a Lua durante alguns dias, tivemos astronautas na ISS durante vários meses, mas nunca tivemos astronautas que permanecessem na superfície da Lua durante muito tempo. Consequentemente, a primeira preocupação, antes de podermos começar a pensar seriamente em empreendimentos comerciais ou turísticos, é se podemos realmente, em primeiro lugar, viver verdadeiramente na Lua. Os projectos a realizar incluiriam o cultivo de plantas (daí o botânico), a investigação de métodos eficazes de extracção de oxigénio e outros recursos do solo lunar, e o fabrico de vários artigos utilizando as ferramentas do módulo de fabrico.

A investigação global no acampamento lunar consiste em decidir se a habitação a longo prazo na lua é viável. Para o efeito, o dia dos astronautas tem de ser o mais "normal" possível. A maioria de nós começa o nosso dia com o pequeno-almoço, seguido de higiene pessoal, e de nos vestirmos. É assim que os astronautas começariam o seu dia. Uma breve reunião para discutir as tarefas planeadas para o dia, e como o trabalho se desenrolou ontem, seguir-se-ia. Uma vez que tais actividades sejam tratadas, os astronautas dividem-se em duas "equipas". A equipa um tem uma sessão de exercício no Hub A. O exercício é importante para assegurar uma atrofia muscular mínima causada por viver num ambiente de baixa gravidade, e para manter um sistema cardiovascular forte. A equipa dois, entretanto, cuida da manutenção geral no campo, tal como arrumar, verificar as plantas, etc. As duas equipas trocariam então, com a equipa um em tarefas de manutenção geral e a equipa dois em exercícios. A razão desta divisão é que o Hub A não tem espaço para os quatro astronautas fazerem exercício em simultâneo. As duas equipas juntam-se para trabalharem nos projectos definidos para o dia. Ao longo dos três meses, haveria uma vasta gama de tarefas, talvez a preparação para um EVA, a realização de manutenção, a realização de análises em amostras, a utilização das instalações de fabrico no Cubo B, e assim por diante. Estas tarefas seriam planeadas antes do início da missão, a fim de utilizar o tempo do astronauta da forma mais eficaz, embora seja provável que sejam feitas alterações durante a missão devido a razões imprevistas. Para o nosso dia de exemplo, os astronautas farão uma válvula hidráulica de substituição para reparar uma bomba de reserva. Mais uma vez, mantendo o dia de trabalho o mais "normal" possível, as equipas interromperiam para almoçar por volta do meio-dia. Após a lavagem ter sido feita, os astronautas aproximam-se da sua próxima tarefa, que neste dia específico está a planear a EVA de amanhã para recolher amostras de solo. Este período de trabalho seria mais longo do que a sessão da manhã, e terminaria a tempo da sua refeição da noite, após a qual teriam tempo para relaxar antes de encerrar tudo, fazer qualquer verificação de última hora (talvez aquelas plantas novamente), e retirar-se para a cama. A própria hora do dia seria sincronizada com o GMT