Am conceput o tabără lunară pentru patru-șase persoane pentru a studia Luna și pentru a ne pregăti pentru viitoarele misiuni spațiale. Scopul nostru este de a crea un mediu sigur, astfel încât astronauții noștri să poată efectua cercetări fără a fi nevoiți să se întoarcă pe Pământ. Baza noastră va avea trei unități principale care vor fi conectate prin tuneluri ermetice și care vor permite extinderi suplimentare atunci când va fi nevoie. De asemenea, sperăm să putem trimite heliu-3 pe Pământ, care ar putea furniza energie nucleară mai sigură, fără deșeuri radioactive.

Dorim să ne amplasăm tabăra lunară lângă craterul Shackleton, la polul sud. S-a dovedit, prin analiza preliminară a datelor furnizate de satelitul SMART-1 al Agenției Spațiale Europene, că vârful dealului din sud-vestul craterului Shackleton este luminat în mod constant în timpul verii lunare sudice. Deoarece dealul va avea energie solară constantă în timpul verii, problema sursei de energie va fi rezolvată. Lumina solară este un factor important în schimbările de temperatură. Între zi și noapte, temperatura se poate schimba cu aproximativ 300 de grade Celsius. Așadar, dacă suprafața este iluminată constant, temperatura nu va varia atât de mult. În apropierea polului sud se află și cele mai mari depozite de gheață pe care le vom folosi pentru a obține oxigen, hidrogen prin hidroliză și apă potabilă, se spune că în craterul Shackleton există depozite de apă, astfel încât astronauții nu vor trebui să călătorească mult, economisind resurse.

Vom aduce materiale de bază de pe Pământ. Roboții proiectați pe Pământ vor începe să construiască mai întâi ecluzele și unitățile principale. Printre variabilele care variază foarte mult față de cele de pe Pământ se numără temperatura, presiunea și radiațiile. Deoarece astronauții vor sta în interiorul taberei lunare, temperatura trebuie să rămână constantă. Unul dintre cele mai bune materiale pentru izolare(izolare?) termică este aerogelul. Acesta este un solid cu o densitate extrem de scăzută și, din acest motiv, este foarte ușor. Kevlarul cântărește puțin și are un grad ridicat de duritate. La temperaturi extreme, kevlarul nu-și schimbă structura sau forma. Deoarece tabăra lunară va avea nevoie de ferestre pentru a permite astronauților să vadă afară, vom folosi sticlă termică. Sticla termică îi va proteja pe astronauți de temperaturile extreme și de presiunile din spațiu. Pentru obiecte precum scaunele, mesele și piesele suplimentare, vom folosi o imprimantă 3D pentru a obține piesele de care avem nevoie.

Ne vom proteja tabăra lunară prin construirea a 3 sasuri, câte unul în fiecare unitate importantă, astfel încât, în cazul pierderii uneia dintre unități, celelalte două să rămână intacte, protejându-i în același timp pe astronauții noștri de atmosfera locuibilă. Folosind aerogel și sticlă termică vom asigura stabilitatea temperaturii și a nivelului de oxigen. Radiația este una dintre cele mai mari probleme și plănuim să acoperim tabăra noastră lunară cu un strat de rocă lunară, aceasta fiind cea mai bună soluție deoarece nu necesită aducerea de materiale de pe Pământ. Sistemele noastre de susținere a vieții și o cameră suplimentară plină cu orice necesități vor fi construite în subteran, cu acces din toate cele 3 unități, astfel încât să fie mai protejate și să poată fi folosite ca rezervă în caz de accident. Gravitația provoacă atrofierea mușchilor și a oaselor, așa că astronauții vor avea o rutină zilnică de antrenament pentru a-și menține forma fizică.

Intenționăm să obținem apă potabilă prin topirea gheții. Astronauții o vor lua din depozitele de gheață din jurul Polului Sud. Vom folosi un sistem de filtrare bazat pe fierul metalic pe care îl putem obține din regolit, prin electroliză cu sare topită, care ne-ar putea furniza, de asemenea, ioni de calciu și magneziu. Vom folosi un rover lunar pentru a intra în cratere și a obține gheața. Vom construi oglinzi pe marginea craterelor, care vor direcționa lumina solară către panourile solare ale roverului, astfel încât să nu fie nevoie să îl încărcăm din tabără.

La început, dieta lor ar consta din plante care cresc rapid (alge) și batoane nutritive aduse de pe Pământ. Broccoli este principala noastră sursă de fier și vitamina C, soia furnizează proteine, magneziu și vitamina D. Vor primi vitamina A și carbohidrați din cartofii dulci, zinc și calciu din linte și vitamina K din edamame. Curmalele sunt o sursă excelentă de zahăr. Astronauții vor primi planuri de masă care să le satisfacă nevoile calorice. Plantele vor crește în agar pentru că este un mediu mai igienic, este mai ușor de lucrat, iar substanțele nutritive și vitaminele pot fi adăugate în cantități exacte.

Principala noastră sursă de energie va fi energia solară, care va fi produsă de lumina constantă a soarelui. Panourile vor alimenta întreaga tabără lunară, iar surplusul de energie va fi stocat în baterii plumb-acid. Aceste baterii vor alimenta baza pe timp de noapte. Pe timp de noapte vom folosi un generator de hidrogen pentru a avea energie maximă. Cea mai bună metodă de obținere a hidrogenului gazos de înaltă puritate este prin electroliza apei. O altă soluție alternativă este un reactor de fuziune care folosește heliu-3 ca și combustibil. Heliu-3 este mai sigur pentru energia nucleară, deoarece nu devine radioactiv și nu ar produce deșeuri toxice.

Vom folosi hidroliza pentru a obține oxigen, dar pentru a obține aer cu procentul recomandat de oxigen 20% și azot 78% va trebui să parcurgem mai multe etape. La început vom aduce azotul de pe Pământ în rezervoare de gaz, dar ulterior ne gândim să folosim și alte metode, cum ar fi sintetizarea lui din uree. Depozitele de gheață vor fi principala noastră sursă de oxigen, precum și de hidrogen pe care îl putem folosi drept combustibil, dar vom folosi și procesul de electroliză cu sare topită pentru a elimina oxigenul din regolit.

Scopul principal al proiectului nostru din punct de vedere științific este explorarea Lunii și examinarea posibilității de a trăi permanent pe Lună. Luăm în considerare eficiența și eventualitatea de a construi o viitoare colonie care se va extinde ulterior pe alte planete. Dacă vom stabili o tabără pe suprafața Lunii, vom face călătoriile în spațiu mai ușoare și mai ieftine datorită gravitației scăzute pe care o are Luna. Din punct de vedere comercial, scopul nostru va fi să aducem heliu-3 pe Pământ și să-l folosim în reactoarele nucleare ca sursă de energie alternativă. Am putea, de asemenea, să creăm o "tabără lunară" virtuală, astfel încât toată lumea de pe Pământ să poată vedea ce fac astronauții și cum arată baza. Oamenii de pe Pământ pot afla mai multe despre secretele Lunii și pot fi la curent cu noile descoperiri.

Echipajul va dormi în două schimburi, astfel încât, în orice moment, cel puțin doi membri ai echipajului să fie treji. După trezire, astronauții vor face duș și vor lua micul dejun în hol. După aceea, se vor antrena timp de două ore, va trebui să ne asigurăm că echipamentele pe care le vor folosi sunt potrivite pentru gravitația scăzută de pe Lună. Studiile au arătat că astronauții suferă o pierdere de până la 20 la sută din masa musculară în timpul zborurilor spațiale. vor trebui să verifice în permanență nivelul de oxigen, de hidrogen din aer, integritatea panourilor solare și a bateriilor. Ei vor avea sarcini zilnice, cum ar fi repararea obiectelor deteriorate în atelier, analiza probelor în laborator, recoltarea, îngrijirea plantelor. Dacă temperatura o va permite, unii dintre membri vor merge în misiuni în exterior și vor obține date sau mostre. Aceștia se vor deplasa cu un rover lunar care va fi încărcat la bază pentru călătoriile mai lungi, dar care va fi dotat și cu panouri solare proprii. Astronauții vor avea fiecare timp să comunice cu familiile și prietenii lor, vor avea acces la un psiholog și, de asemenea, vor primi noi sarcini de la centrul de control de pe Pământ. În timp ce astronauții vor lucra pentru a consolida o tabără lunară autosustenabilă, ei vor avea în continuare nevoie de provizii care vor fi trimise de pe Pământ. Astronauții vor putea cere piese de schimb în cazul în care ceva se strică și nu poate fi înlocuit și, de asemenea, vor primi batoane de proteine și vitamine. Prin instalarea unei tabere pe Lună, datorită gravitației scăzute, ar fi mult mai ieftin să se aprovizioneze pentru călătoriile mai îndepărtate de Pământ. Analizând cum se comportă această primă tabără lunară, de câte resurse are nevoie, vom putea să o extindem și chiar să creăm un centru de cercetare pentru Lună și un centru de control pentru viitoarele misiuni de explorare spațială.