O projecto que concebemos para o Moon Camp Challenge é um módulo de base lunar, com uma forma cilíndrica com um diâmetro externo de 5,2m, que foi concebido para caber no lançador Ariane 6 de próxima geração, construído pela Arianespace em nome da ESA. O módulo tem uma área útil de 34 m^2, que apresenta um design interior confortável, na sua maioria de madeira, e inclui todos os sistemas de suporte de vida necessários: produção e armazenamento de energia utilizando painéis solares e baterias respectivamente, armazenamento de O2 e de CO2, armazenamento e reciclagem de água, armazenamento de alimentos e sistemas de aquecimento/arrefecimento alimentados por electricidade. Outro módulo separado do principal pode ser utilizado para o cultivo de plantas - o módulo de aquapónica. É utilizado para o cultivo de peixe e plantas de forma sustentável. A base incorpora também um sistema de comunicações de dois modos: uma ligação de microondas de baixa largura de banda de 2,2 GHz utilizada para telemetria, voz e comunicações de emergência, e uma ligação óptica via satélite para aplicações de alta largura de banda (video streaming) que pode atingir uma velocidade de ligação descendente de 600 Mbit/s.

Queremos construir o Campo Lunar numa área plana, onde o terreno carece de crateras e outras pequenas deformações, mas onde existe uma caverna natural em relativa proximidade, no lado próximo da Lua. Construir num terreno plano é mais fácil, e proporciona espaço para futura expansão. Um módulo de emergência será colocado na caverna natural, para ser utilizado como abrigo no caso de meteoritos. O lado mais próximo da Lua foi escolhido porque é iluminado pelo Sol, e porque está virado para a Terra. A luz solar é utilizada pelos painéis fotovoltaicos para gerar energia, e as actividades dos astronautas são reforçadas pela presença de luz. O facto de a base estar no lado virado para a Terra também beneficia as comunicações, sendo as antenas direccionadas directamente para o planeta (ou para um satélite, no caso da ligação óptica).

Planeamos construir o nosso Campo Lunar usando módulos pré-construídos transportados da Terra usando foguetes Ariane 64. A massa máxima de um módulo será de 8,6t, a carga útil máxima de A64 para a Órbita de Transferência Lunar (LTO). Ao lado do módulo principal, podem ser adicionados vários outros módulos a fim de formar o Campo Lunar. Os painéis solares, antenas e outros dispositivos externos serão montados na superfície lunar, ao lado da base. O material principal é a liga de alumínio 6061 com algumas peças em ABS e fibra de carbono, juntamente com outros materiais em pequenas quantidades, tais como parafusos de aço, juntas de borracha, etc. Os módulos serão colocados dentro de uma escavação de 1,2m de profundidade na superfície lunar, a fim de evitar que o(s) módulo(s) sofra movimentos ou rotação indesejados. Serão manipulados e colocados por gruas e podem também ser movimentados ao serem enrolados no seu lugar. As gruas e outras máquinas necessárias à manipulação podem ser trazidas numa missão anterior separada ou com um foguete secundário na mesma missão. Uma chave de impacto é também necessária para ligar dois módulos entre si e as extremidades dos módulos. Os módulos serão pressurizados após a conclusão e despressurizados antes de qualquer modificação. O painel da janela será transportado sem montagem num contentor seguro para não o danificar durante a montagem e expedição.

O sistema de aquecimento/arrefecimento dos módulos da Base Lunar proporcionará uma boa temperatura para viver. O sistema de armazenamento de O2 e o purificador de CO2 manterá o oxigénio a fluir através dos módulos e recolherá o excesso de CO2. As paredes dos módulos protegerão os astronautas até um certo grau da radiação cósmica, isto pode ser melhorado através da adição de solo no topo das paredes dos módulos, e a liga de alumínio de qualidade aeronáutica 6061 pode proteger a base de pequenos impactos. O corpo dos módulos pode suportar 3 atm de pressão, com base numa simulação. A base está também equipada com um sistema aquapónico que pode manter um abastecimento de alimentos, mesmo que as missões de reabastecimento sejam severamente afectadas. A janela principal é um painel de vidro/plástico que protege a tripulação de possíveis estilhaços do vidro.

A base fornecerá água à tripulação usando o sistema de recirculação de água (um sistema semelhante ao usado no ISS), filtrando a água usada usando um sortido especial de filtros, tornando-a auto-sustentável. Pode também transformar a urina em água potável. O sistema de água consiste num tanque principal por baixo da casa de banho do módulo e um abastecimento de água de emergência, que consiste no tanque de peixes do módulo de aquapónica. A água pode também ser extraída como condensação do sistema de ar condicionado, com os colectores incluídos do ar condicionado.

Os alimentos serão armazenados principalmente perto dos tanques de oxigénio debaixo do chão de qualquer módulo. Os alimentos serão principalmente constituídos por produtos secos que podem ser re-hidratados com água. A principal forma de fazer alimentos consistirá no sistema aquapónico que cultivará peixes, mariscos e algas juntamente com outros vegetais e ervas aromáticas de uma forma simbiótica. Os resíduos do aquário serão utilizados como fertilizante natural para o cultivo dos legumes; os nutrientes e oxigénio fornecidos pelas plantas serão utilizados para o aquário.

O sistema de energia é composto por painéis fotovoltaicos, baterias recarregáveis e a electrónica correspondente. O sistema utiliza painéis de 22 455 watts que podem gerar até 10 kWp de potência total, e 16 células LiFePO4 à base de lítio, que são depositadas num recipiente seguro. A tecnologia das baterias foi escolhida porque é muito segura em comparação com os outros produtos químicos, à custa de mais peso. As células têm uma voltagem nominal de 3,2V, e em conjunto têm uma energia de 48 kWh. Além disso, o sistema tem também diferentes sistemas electrónicos de conversão e gestão, tais como o inversor e o BMS, que são utilizados para converter DC para AC, e protecção das baterias, respectivamente.

A base tem um sistema de ar condicionado alimentado electricamente que também esfrega o ar de CO2. Os filtros são todos substituíveis e fáceis de remover, com um design sem ferramentas. Sob o chão de cada módulo, existem seis tanques de oxigénio que são controlados pela principal Unidade de Controlo Electrónico (ECU) do módulo, detectando os níveis de oxigénio e compensando quando necessário. Além disso, a unidade de controlo verifica a pressão interna do módulo. O sistema assegura que o nível óptimo de O2 é mantido na base, protegendo a saúde dos astronautas.

O nosso Campo Lunar pode servir os três objectivos: comercial, científico e turístico, porque é modular e pode ser aprovisionado conforme as necessidades. Na sua configuração por defeito, o Campo Lunar será inicialmente aprovisionado para fins científicos.

Utilizando um rover Lunar, uma construção multifuncional e uma ferramenta científica, podemos transportar e manipular materiais para uma maior expansão da base Lunar para todos os fins necessários.

Os astronautas acordam nos seus beliches de madeira e fazem as suas rotinas matinais, incluindo a alimentação, higiene e monitorização sanitária, o interior de madeira da base, dando-lhes uma sensação de conforto e de familiaridade. Depois, verificam o estado dos sistemas centrais necessários para as operações do Moon Camp, tais como o sistema de energia, o sistema de ar, o sistema de água e o sistema aquapónico. Estas verificações incluem, limpeza dos painéis solares (parte do sistema de energia), monitorização dos níveis de oxigénio, níveis de CO2 e pressão na base, verificação do PH da água e dos níveis de oxigénio do sistema aquapónico, bem como do conteúdo de nutrientes encontrados no solo.

Cada membro da tripulação deve fazer pelo menos 30 minutos de exercício no interior, ou dar uma caminhada do mesmo período fora da base, a fim de evitar a atrofia muscular.

          Após os controlos iniciais, a equipa da base lunar contactará o centro de comando na Terra para relatar a situação a bordo e solicitar informações sobre as missões de investigação que precisam de realizar.

Pelo menos 2 membros da tripulação permanecerão sempre a bordo, supervisionando o funcionamento dos sistemas críticos e mantendo a segurança da base. Os restantes astronautas poderão realizar várias tarefas, tais como explorar o solo lunar, criar novas bases com a ajuda da impressão 3D, realizar experiências com plantas e animais em crescimento na superfície lunar com a ajuda do sistema aquapónico, realizar experiências no próprio solo lunar, realizar operações de mineração por razões industriais ou de investigação, e no futuro, realizar mesmo excursões e actuar como base para futuras missões no sistema solar.

No final do dia, todo o pessoal regressará à base, embalará quaisquer ferramentas ou instrumentos deixados fora da base, comerá, e desfrutará de algum tempo livre. Podem falar com as suas famílias ou amigos na Terra, ver vídeos ou meios de comunicação pré-descarregados na pesquisa do servidor interno e publicar documentação e muitos mais utilizando o sistema de comunicação de alta largura de banda.