Principala misiune a proiectului nostru Moon Camp este de a crea pe Lună un mediu auto-sustenabil care să poată acționa atât ca centru de cercetare, cât și ca loc de lansare intermediar pentru alte misiuni extraterestre. Proiectul nostru constă în mai multe etape. În prima etapă, ne vom concentra asupra creării unui mediu mic pentru ca astronauții să supraviețuiască și să construiască sistemele necesare cu ajutorul echipamentelor controlate de la distanță. Reactoarele nucleare vor fi plasate în interiorul craterului din apropiere, iar pentru a permite construcția va fi instalat un rover cu imprimantă 3D. Vor fi atinse cerințele minime, cum ar fi producția de oxigen/apă/alimente/energie și un loc de locuit pentru sosirea astronauților. Se va adăuga/construi un hub principal mai mare, un sistem de susținere a vieții și spații de locuit, precum și materiale suplimentare, cum ar fi un rezervor de azot pentru sosirea astronauților. După aceea, va începe a doua etapă. Această etapă se va concentra pe construirea celorlalte componente importante necesare funcționării taberei. Deoarece un mediu a fost deja amenajat în Prima etapă, primii astronauți vor fi aduși pentru a controla amenajarea dormitorului, botanica și creșterea animalelor. Primele mici experimente și proiecte vor fi demarate. Următoarea etapă va fi cea de-a Treia, care se va concentra în principal pe extinderea și consolidarea bazei. De exemplu, vor fi adăugate alte componente și vor fi aduse vehicule de transport, acoperișul hub-ului principal va fi întărit cu titan extras și va fi construită o rampă de lansare.

Dorim să ne construim baza în regiunea ecuatorială, între locurile de aterizare Apollo 14 și Apollo 12 (lat:-1,92, lon:-23,4). Există mai multe motive care stau la baza deciziei noastre. În primul rând, abundența elementelor Ti, H3, H3, H și Fe ar ajuta la construirea structurilor și la gestionarea resurselor. În al doilea rând, radiațiile solare și ratele cutremurelor lunare sunt mai mici, prin urmare durata de viață a bazei ar fi mai mare. În al treilea rând, transportul între Pământ, Lună și dincolo de ea ar fi mult mai rapid și mai ușor în comparație cu polii, deoarece atracția gravitațională ar fi mai mică. În al patrulea rând, întrucât măsurătorile seismice din aceste regiuni au fost realizate anterior în mod exhaustiv datorită misiunilor Apollo 12 și 14, structura ar fi așezată pe o bază solidă. În cele din urmă, am observat că psihologia poate fi uneori neglijată în proiectele tehnice. Construirea bazei în regiunea ecuatorială ar contribui la moralul astronauților, datorită priveliștii impresionante asupra Pământului.

Designul nostru se va baza pe o structură hexagonală care arată ca o formă de fagure de miere. Unele dintre motivele pentru care am ales să aranjăm modulele noastre în formă hexagonală sunt următoarele: într-o rețea hexagonală, fiecare linie este cât se poate de scurtă dacă o suprafață mare trebuie umplută cu un număr cât mai mic de hexagoane sau alte forme geometrice, iar forma hexagonală este una dintre cele mai puternice structuri din natură. Acesta este unul dintre motivele pentru care albinele folosesc hexagoanele în stupii lor. Designul hexagonal este benefic și pentru oportunitățile sale unice de organizare, 6 colțuri diferite și echidistante de centru pentru module. Capacitatea de extindere a acestui design este un alt avantaj. Astfel, pe măsură ce colonia crește, va fi posibilă o extindere simetrică și ordonată. Modulele noastre, în mod optim, sunt foarte asemănătoare cu Igloos. Modulele Igloo au o formă circulară care creează o cușcă Faraday. Astfel, oferă avantajul ecranării circuitelor electrice. În plus, fiecare modul igloo va conține mici găuri hexagonale pe tavan care vor colecta fotoni și vor folosi lumina soarelui pentru iluminarea coloniei în zilele însorite. Scutul de sticlă de formă concavă va împiedica pătrunderea în interior a razelor gamma și a razelor X și va colecta în centru undele de 450-760 Nm. Dacă aruncăm o privire la straturile de perete care separă tabăra de spațiu, amplasarea straturilor este în ordinea: bariera internă de zgârieturi, vezicule redundante, stratul de reținere din kevlar și învelișul extern care este realizat din regolit tipărit 3D.

Un pericol extern poate fi reprezentat de loviturile de asteroizi/meteorite. Pentru a fi pregătiți pentru ele, trebuie să știm de unde vor lovi. În cadrul unei cercetări pe care am efectuat-o cu privire la dimensiunile a 28 de cratere din apropierea locației noastre de bază (https://docs.google.com/spreadsheets/d/1X8LtUiE-8PiYrjb2in_Q5fpt0OCZN_zeHwBFdxhZddI/edit?usp=sharing), am observat că diferența de pantă a laturilor craterelor este foarte mică în regiunea ecuatorială. Prin urmare, vertexul domurilor trebuie să fie cel mai puternic, iar realizarea lor din regolit, combinată cu o structură integrată de os de pasăre imprimată în 3d, ar fi avantajoasă. O altă amenințare ar fi praful lunar. Pentru a depăși această amenințare, vom avea un sistem de spălare pentru a curăța costumele și echipamentele de praf și un sistem de ieșire perfect preventiv. În cele din urmă, pentru a ne proteja de radiații, vom folosi plumb în învelișul exterior care este planificat să fie construit în etapa a treia.

Tabăra noastră pe Lună va utiliza regolitul ca sursă de hidrogen pentru a produce apă. Vom aduna regolitul care conține 50-75 ppm de hidrogen. Regolitul va fi apoi încălzit până când se va produce degazarea. Ulterior, hidrogenul recoltat din regolit va fi utilizat prin combustie cu oxigen, ceea ce alimentează și sistemul nostru de compostare din interiorul navei, care reciclează deșeurile biologice create de bază. Această metodă are, bineînțeles, problemele sale, iar principala este ineficiența metodologiei. Pentru a compensa acest lucru, utilizăm un sistem de recuperare a apei destul de asemănător cu cel al ISS. Acest sistem ne permite să recuperăm o cantitate destul de mare de apă, între 70 și 85%, din apa folosită pentru susținerea vieții echipajului.

Am stabilit o cantitate zilnică de calorii de 2700 kcal pentru astronauți. 500 kcal vor proveni din 3 ouă, 1000 kcal din cartofi și 1200 kcal din broccoli. Broccoli va satisface, de asemenea, necesarul de vitamine și acid folic. Astronauții vor înființa un sistem hidroponic pentru a cultiva verdeața. În ceea ce privește creșterea animalelor, astronauții își vor satisface nevoile de proteine și grăsimi din carne de porc și de pui și ouă. În primul rând, un set de aceste animale poate fi adus în mod normal, dar după cea de-a doua etapă, animalele vor fi aduse sub formă de embrioni. Aceștia vor fi crescuți în pântece artificiale, în incubatoare care se află în laboratoare, urmând ca ulterior să fie transportați în modulul de creștere pentru o creștere mai naturală. Acest lucru va reduce costurile de transport și va contribui, de asemenea, la știință. În caz de urgență, vor fi depozitate suplimentar conserve de alimente și apă suplimentară.

Pentru alimentarea bazei va fi utilizat un reactor nuclear cu fisiune. Reactorul va folosi uraniu puternic îmbogățit ca și combustibil, iar ca agent de răcire vor fi folosite țevi termice umplute cu sodiu lichid (care poate curge liber între 400 și 700 °C). Căldura transportată prin conductele de căldură va fi transferată către convertoarele Stirling situate deasupra miezului. Deasupra motoarelor Stirling se află radiatorul de apă din titan. Acest capăt asigură frigul necesar pentru funcționarea motoarelor Stirling. Motoarele Stirling generatoare electrice liniare pentru a produce energie electrică. Un reactor de 10kwe, la început, va fi implementat pentru a alimenta roverele fără pilot, dronele și altele asemenea, mai târziu pentru a alimenta alte module locuite de un echipaj de 3 persoane 30-40kwe este obiectivul. Presupunând volumul și greutatea unui reactor, probabil că vor fi necesare mai multe livrări pentru a satisface cerințele bazei.

Aerul este format din 78% azot și 21% oxigen. În primul rând, este necesar ca azotul să fie adus de pe Pământ, dar, dacă cercetările noastre privind compoziția azotului dau rezultate, pot fi luate în considerare și alte metode. Vom folosi ECLSS ISS pentru a electroliza apa în hidrogen și oxigen și vom folosi dioxidul de carbon și hidrogenul pentru a obține metan. Sistemul va fi amplasat în mijlocul hub-ului și va fi una dintre sursele noastre de oxigen. Metanul obținut din sistem va fi stocat ca și combustibil pentru rachete în zona zonei noastre de lansare a rachetelor. De asemenea, intenționăm să avem surse organice de oxigen, cum ar fi cele botanice și algele, de exemplu spirulina. Botanicele și algele vor fi amplasate direct în mijlocul hub-ului nostru principal pentru o distribuție egală. Vom folosi lumini roșii ca sursă de lumină în hub-ul nostru principal, ceea ce va crește producția de oxigen a algelor.

Scopul principal va fi în principal științific. Prin construirea acestei baze, plănuim să creăm o instalație de lansare a rachetelor și să stabilim un habitat durabil și independent de lume. Datorită câmpului gravitațional scăzut al Lunii, rachetele lansate de pe Lună către alte planete ar folosi mult mai puțin combustibil. Acest lucru ar reduce costul explorării spațiale și, în consecință, ar face să avanseze știința. În etapele ulterioare, pe Lună se poate construi chiar și o instalație de construcție de rachete. Un alt scop ar fi acela de a explora mai mult resursele Lunii. În timpul cercetării noastre, am văzut că există o lipsă de informații despre azotul de pe Lună. Solicitarea mai multor informații despre elemente precum azotul ar diminua dependența taberei față de Pământ. Heliu-3 este un alt element asupra căruia se intenționează să se facă cercetări. Acest element este abundent pe Lună, dar foarte rar pe Pământ, și ar putea fi folosit ca și combustibil în centralele de fuziune nucleară.

În tabără se va folosi ora CEST, iar toate turele vor fi aliniate la ora de 24 de ore. În jurul instalațiilor vor exista numeroase ceasuri atomice care vor indica ora, iar astronauții vor avea și ceasuri pentru a ține ora. În colonia noastră, există o distribuție sistematică a sarcinilor pentru fiecare persoană. Cerințele esențiale de expertiză sunt: inginer alimentar, inginer agricol, inginer minier, inginer mecanic, astrobiolog etc. Rutina de dimineață a astronauților noștri va fi specifică sarcinilor/rolurilor lor, iar restul sarcinilor vor fi îndeplinite împreună.

Să descriem acum ziua unui inginer alimentar (FE). În primul rând, FE va lua micul dejun. Apoi, primul compartiment pe care FE îl va vizita va fi cel de creștere a animalelor. FE va verifica semnele vitale aeriene și va completa formularul care va fi verificat de biologii de pe Pământ. După aceea, animalele vor fi hrănite. Apoi, FE va verifica dezvoltarea embrionară prin prelevarea unei probe de sânge de la câte un pui și un porc. După ce FE termină de înregistrat datele, va verifica din nou semnele vitale aeriene, apoi va pleca și se va asigura că ușa este închisă corespunzător.

Restul zilei de FE va fi la fel ca pentru toată lumea. La prânz, grupul ia prânzul. După prânz, grupul se reunește încă o dată pentru a discuta despre rutinele zilnice pentru a-i ajuta să socializeze. După aceea, astronauții au două ore de timp liber. Fără să părăsească tabăra, ei pot juca jocuri video/ de masă, își pot contacta familiile și prietenii, pot asculta muzică, pot viziona filme și pot absorbi priveliștea frumoasă a Pământului. Când li se termină pauzele, temperatura de afară ar fi scăzut la un nivel suportabil. În timpul după-amiezelor, echipa va lucra în colaborare pentru a construi noi compartimente. Apoi, vor lua cina. Când tura se termină, se întorc în camera de ieșire pentru a curăța praful. Își scot costumele și se întorc în dormitor pentru a-și schimba hainele (echipat cu un computer portabil folosit pentru testarea stării de sănătate a astronauților, adică tensiunea arterială, tensiunea, rata de acid lactic) . Astronauții se întorc apoi în compartimentele de care sunt responsabili și își fac verificările nocturne. FE va verifica semnele vitale atât ale aerului, cât și ale embrionilor și animalelor. Ceilalți astronauți își vor face și ei partea lor.

După ce toate inspecțiile vor fi terminate, unii astronauți se vor întoarce în dormitor, în timp ce alții vor rămâne în tura de noapte, în caz de urgență. Unii dintre ei vor acționa ca santinele pentru noapte, pentru a prelua controlul și a supraveghea întregul sistem pe timp de noapte. Acesta va fi un ciclu între astronauți și se va schimba în fiecare noapte.