[42]

Cynthia, proiectul nostru de tabără lunară, constă într-o bază lunară care poate găzdui cinci astronauți. Așezarea va fi situată în apropierea unui tub de lavă, la polul sud al Lunii. Am proiectat o tabără care are două părți principale: una în interiorul tubului de lavă, unde vor locui oamenii, și cealaltă pe suprafața Lunii, în apropierea tubului de lavă, care are o formă hexagonală. Conectate la fiecare parte a hexagonului, există cinci emisfere care servesc drept sere, laboratoare și intrare. Cele două părți ale așezării sunt conectate printr-un lift de la tubul de lavă la suprafață și printr-un hol de la lift la hexagon. Pe lângă clădirea principală, am luat în considerare construirea unui garaj pentru rovere și alte vehicule și a unui zid de panouri solare.

Intenționăm să ne construim tabăra lunară într-un tub de lavă din apropierea craterului Shackleton, care face tuneluri spre Polul Sud al Lunii. Am ales această locație deoarece se știe că este permanent luminată de Soare. În consecință, putem valorifica în mod constant energia solară. În plus, măsurătorile efectuate de către Lunar Prospector al NASA indică cantități mari de hidrogen în interiorul craterului Shackleton, ceea ce denotă posibila existență a gheții. După cum s-a menționat anterior, într-un tub de lavă mai mic, va fi construită o parte a bazei lunare. Aceasta va îngloba dormitorul, bucătăria, baia și sala de sport, deoarece temperatura de acolo este constantă la 20°C. În plus, tubul de lavă oferă o protecție mare împotriva radiațiilor cosmice și solare și împotriva micilor meteoriți care lovesc suprafața Lunii. Astronauții vor avea, de asemenea, acces mai ușor la resursele subterane.

Construirea Cynthia din materiale importate de pe Pământ ar fi prea scumpă, așa că trebuie să folosim în schimb resursele lunare. Un robot asemănător cu RASSOR de la NASA va recolta solul lunar, iar un alt robot va combina regolitul obținut cu materiale plastice din deșeurile astronauților pentru a forma un beton compozit din polimeri. Apoi, o imprimantă 3D va face restul muncii, care constă în crearea de pereți, mobilier și unelte din acest amestec, lucrând în mod complet automat. Pereții exteriori trebuie să aibă o grosime de șase metri pentru a asigura protecția împotriva radiațiilor, iar straturile interioare ale pereților taberei lunare vor avea un aspect asemănător cu interiorul unui costum spațial. Aceste straturi vor fi, de asemenea, construite în întregime de roboți. În consecință, astronauții sunt în siguranță și noi economisim sume mari de bani.

Apa este esențială pentru a susține viața pe Lună. Fiind prea costisitoare pentru a o transporta de pe Pământ, trebuie să o extragem din regolitul lunar. Extracția se va face în craterul Shackleton, situat în apropierea Polului Sud lunar. Apoi, solul adunat, care conține până la 20% de apă înghețată, conform datelor transmise de Lunar Reconnaissance Orbiter al NASA, va fi încălzit și purificat, asigurând necesarul zilnic de apă pentru cinci astronauți. Un astronaut poate consuma până la 4,5L de apă pe zi.

Hrana necesară astronauților noștri trebuie să le ofere aproximativ 3000 de calorii pe zi, calciu și vitamina D, care sunt necesare pentru a preveni degradarea oaselor. În primele etape, aceștia vor consuma alimente ambalate trimise de pe Pământ și își vor înlocui treptat mesele cu alimente cultivate în modulele agricole, care folosesc un sistem hidroponic. Acesta presupune pulverizarea unei soluții bogate în nutrienți și apă într-o cameră mică, presurizată, care conține rădăcinile plantei. Vom putea cultiva soia, cartofi dulci, ceapă, quinoa și salată verde.

Stația noastră de cercetare a Lunii va fi alimentată de panouri solare amplasate pe marginile craterului Shackleton, datorită luminii solare aproape continue pe care o primește această zonă. O parte din energia captată va fi stocată într-o baterie folosită în caz de eclipsă de Lună. Transportul încărcăturii se va face prin intermediul unor cabluri protejate de materiale care absorb șocurile, precum Kevlar și Graphene. În fazele incipiente, stația va funcționa cu ajutorul unor baterii aduse de pe Pământ, care vor fi transformate în stocare de energie de urgență odată ce sistemul fotovoltaic va fi construit.

O persoană are nevoie în medie de aproximativ 0,84 kg de oxigen pe zi, deci pentru cinci persoane va trebui să producem aproximativ 4,2 kg pe zi. Principalul mod în care vom produce oxigen este prin reducerea carbotermică a regolitului, care conține o sursă abundentă de oxizi, cum ar fi SiO2. Oxizii metalici din solul lunar sunt reduși cu metan, rezultând monoxid de carbon și hidrogen. Apoi, monoxidul de carbon reacționează cu hidrogenul pentru a forma apă și metan, care vor fi reciclate în prima reacție. Apoi, apa va fi electrolizată pentru a forma oxigen și hidrogen.

[54]

Absența atmosferei pe Lună implică situații periculoase pentru astronauți, așa că este rolul nostru să îi protejăm. Pereți exteriori groși de șase metri, realizați din regolit și plastic lunar, umpluți între straturi cu apă (pentru a-i proteja pe astronauți împotriva erupțiilor solare), sunt suficienți pentru a-i proteja pe astronauți de radiațiile puternice și de asteroizi. Temperaturile extreme de pe Lună nu pun probleme, deoarece partea interioară a Cynthia are un rol similar cu cel al unui costum spațial: este alcătuită din straturi care îndeplinesc diferite funcții, cum ar fi stratul ripstop, straturile de izolație din Mylar și stratul de vezică, astfel încât se poate menține o temperatură constantă de 18-24°C și se poate asigura o cantitate suficientă de oxigen.

Înființarea avanpostului nostru lunar din Tabăra Lunii are un rol esențial în dezvoltarea unei viziuni științifice asupra Universului, cu ajutorul informațiilor colectate de echipajul de astronauți. Percepția unei zile pe Lună este abstractă, deși programul unui astronaut necesită menținerea ritmului circadian natural, datorită efectului direct asupra sănătății umane. Astfel, echipajul va respecta cu strictețe un orar riguros. Programul presupune trezirea la ora 6 a.m. într-o zi ipotetică de 24 de ore. Zona destinată celor 8 ore de odihnă zilnică este secțiunea de somn, situată la nivelul subteran, compusă din cinci cabine mici, fiecare fiind prevăzută cu un sac de dormit. Distribuția aerului trebuie să fie controlată în permanență, iar ventilația trebuie să fie performantă pentru a reduce riscul de lipsă de oxigen. Având în vedere microgravitația mediului, rutina de dimineață și activitățile de igienă personală sunt mai dificile, deoarece aprovizionarea cu apă este limitată și prioritară pentru consum. Toți cei cinci astronauți mănâncă zilnic trei mese, asigurând proteinele, lipidele, carbohidrații, vitaminele și mineralele esențiale, asigurând o nutriție echilibrată, unitatea de depozitare și sera fiind structuri fundamentale la nivelul suprafeței. În plus, echipajul trebuie să îndeplinească sarcini zilnice, în principal sarcini de întreținere care asigură siguranța și durabilitatea sau administrarea și supravegherea experimentelor în cele două laboratoare situate la Nivelul de suprafață. Verificările zilnice ale sistemelor de susținere sunt vitale, deoarece designul său reduce necesarul de aprovizionare, reciclând majoritatea deșeurilor. Pentru a reduce stresul și pentru a păstra masa musculară și tonusul acesteia, membrii echipajului petrec aproximativ două ore și jumătate în zona de gimnastică exersând cu aparatele de exerciții, deoarece microgravitația favorizează pierderea forței în mușchi. La sfârșitul zilei, când toate sarcinile sunt îndeplinite, astronauții își pot petrece serile așa cum doresc, având o pauză de la programul lor încărcat.