Náš projekt Moon Camp je vedecky zameraný na využívanie zdrojov na Mesiaci na udržanie ľudskej prítomnosti a zároveň na dva hlavné experimenty: 1.) rast rastlín v prostredí s nízkou g a 2.) skúmanie mechanických vlastností mesačného regolitu. Naša základňa je schopná ďalšieho rozvoja na umiestnenie udržateľných obytných a turistických osád. 

Výstavba našej základne sa realizuje prostredníctvom ISRU, pričom sa využíva mesačný regolit na ochranu astronautov pred dopadajúcim slnečným žiarením, ako aj na zabezpečenie štrukturálnej výstuže. Konštrukcia základne sa vyrába prostredníctvom 3D tlače, ktorú pred príchodom ľudí vykonáva malá flotila robotov. ISRU sa používa, pretože je ekonomicky efektívnejší ako preprava materiálov zo Zeme na Mesiac. Tá potom môže slúžiť ako vstupná brána pre ďalší prieskum Mesiaca. Náš mesačný tábor sa skladá z dvoch častí, z ktorých jedna je stanica na úrovni povrchu, v ktorej sa nachádza riadiaci modul (CM), modul na uskladnenie vozidiel (VSM) a obytné moduly (HM). V druhej sekcii, ktorá sa nachádza 15 metrov pod zemou, sú uložené naše RTG, ktoré slúžia na záložné napájanie počas období tmy v mesačnom cykle, ako aj ďalšie zásoby potravín a jeden z našich experimentov.

Naša misia sa skladá z cyklov, pričom každý nový cyklus prináša na základňu štyroch ďalších členov posádky. V rámci experimentu 1 sa regolit dopraví do našich jednotiek na spracovanie mesačného regolitu (LRPU), kde sa analyzuje jeho vhodnosť ako zdroja paliva, kyslíka, vody, elektrického vedenia a živín pre rast rastlín. Potom sa vodný ľad štiepi na kyslík a vodík s metánom a oxidom uhličitým ako odpadovými produktmi. V rámci experimentu 2 chceme skúmať vplyv nízkej gravitácie a koncentrácie kyslíka na rast rastlín; tento výskum bude mať prínos pre budúce dlhodobé misie na Mesiac a Mars, kde si astronauti budú musieť sami vyrábať potraviny. 

Rozhodli sme sa umiestniť našu mesačnú táborovú základňu na okraji krátera Peary v blízkosti mesačného severného pólu. Vďaka malému osovému sklonu Mesiaca môže toto miesto prijímať slnečné svetlo takmer celý lunárny deň, čo je ideálne na výrobu slnečnej energie. Okrem toho sú teplotné rozdiely v blízkosti okraja menšie a znižujú náklady na výstavbu našej základne. Na rozdiel od okrajov majú hlbiny krátera nízke teploty a sú málo vystavené slnečnému žiareniu, obsahujú však obrovské množstvo vodného ľadu, ktorý sa dá roztopiť na vodu na pitie alebo elektrolyzovať na vodík a kyslík. Oba prvky sú užitočné ako pohonná hmota pre naše rakety, zatiaľ čo najmä kyslík je nevyhnutný na udržanie ľudského života a činností na mesačnej základni. Blízkosť týchto zdrojov pomáha znižovať náklady na ich prepravu a umožňuje tráviť viac času výskumom.

Výstavba našej základne bude prebiehať v dvoch etapách. Prvou etapou bude vykopanie základov pre naše podzemné moduly (UGM), ktoré sa uskutoční pomocou procesu 3D tlače a výkopových prác vedených malou flotilou autonómnych robotov. V týchto moduloch budú umiestnené naše záložné RTG a cvičebne; RTG budú poskytovať počiatočnú energiu na uľahčenie ďalšej výstavby obytných modulov (HM). Pomôže to minimalizovať prerušenie misie, keďže astronauti sa môžu presunúť priamo z orbitálneho komunikačného modulu (OCM) do modulu (HM). Kým sa však dokončí výstavba celkovej konštrukcie, astronauti prídu na základňu, aby ju dokončili. Prioritou pre astronautov bude inštalácia komunikačných služieb so Zemou spolu s prístrojmi na vedecké experimenty. Zdroje sa budú prepravovať pomocou rakiet a systému relé pred a počas výstavby. Po vyťažení hélia 3 a vzácnych kovov môže mesačná základňa vytvoriť obchodnú sieť na generovanie príjmov, čím sa základňa stane ekonomicky nezávislou. Budeme sa snažiť uprednostniť používanie miestnych materiálov, ktoré majú vhodné vlastnosti, aby sa znížili náklady. Napríklad základy základní môžu byť postavené z mesačného regolitu. Zmiešaním s vodou má tento sírny betón vyššiu pevnosť v ťahu a modul mladosti ako cementový betón, vďaka čomu bude naša základňa ešte pevnejšia. Okrem toho je usporiadanie našej základne kompaktné, pričom estetiku sme obetovali funkčnosti, čo sa prejavilo vo výbere kupolovitého tvaru, ktorý ponúka väčšiu pevnosť, rýchlosť výstavby a architektonickú efektívnosť.

Mesačný tábor bude postavený predovšetkým z betónu vyrobeného z mesačného regolitu, pričom na výrobu určitých komponentov (napr. dverí alebo výťahových šácht) sa použije hliník. Hliník je skvelý materiál na stavbu vďaka svojmu vysokému Youngovmu modulu a pevnosti v tlaku, ako aj nízkej hmotnosti. Väčšina našej základne je skonštruovaná z lunárneho materiálu, pretože je veľmi univerzálny a môže sa použiť vo viacerých oblastiach projektu, aby pomohol chrániť našich astronautov:

1.) Náter na ochranu tábora pred slnečným žiarením

2.) ochrana pred nárazmi meteoritov

3.) štrukturálne vystuženie základne (pomocou metódy 3D tlače s umelou inteligenciou patentovanej spoločnosťou Space Factory prostredníctvom financovania NASA)

 Okrem toho sú v UGM umiestnené citlivé zariadenia, ako sú monitory srdcovej frekvencie a RTG, aby sa zabránilo škodlivým účinkom žiarenia na citlivé zariadenia, ako sú monitory srdcovej frekvencie a RTG. Aby sa ešte viac minimalizovali zdravotné riziká pre našich astronautov, základňu obklopujú lokálne magnetické polia (LMF) vytvorené prostredníctvom torusov. Prúdenie nadzvukovej plazmy v toruse vytvorí magnetické cievky, ktoré vytvoria magnetickú bublinu okolo HM a CM, čím sa odrazia potenciálne nebezpečné ionizované častice. 

Voda je základným zdrojom pre prežitie našich astronautov, ale aj pre výskum získavania kyslíka a vodíka na palivo pomocou elektrolýzy. Keďže naša základňa bude slúžiť ako odrazový mostík pre ďalšie misie na Mars v súlade s dlhodobými cieľmi NASA a ESA, získavanie a výroba vody reverznou elektrolýzou bude mať prvoradý význam pre trvalý prieskum planéty. Oblasti (ako je umiestnenie našej základne) s množstvom ľadu prítomného v mesačnom regolite alebo na povrchu sú ideálne na získavanie vody. Ľad sa môže roztopiť a upraviť na pitnú vodu. Do základne bude integrovaný aj systém recyklácie, aby bola podpora života na základni čo najviac uzavretá, čo umožní znížiť plytvanie životne dôležitou vodou a kyslíkom. Voda tiež plní kľúčovú úlohu pri zachovaní rastlinstva v našom skleníku, ktoré funguje ako zdroj potravy pre astronautov a obohacujúca činnosť na zlepšenie duševného zdravia.

Spočiatku sa musí zo Zeme vyvážať počas obdobia výstavby. Na prepravu potravín zo Zeme na Mesiac sa uskutočnia ďalšie misie. Všetky potraviny sa budú skladovať v UGM a pomocou nášho výťahu sa môžu dopraviť na HM a CM. V súlade s jedným z cieľov našej misie vytvoriť na Mesiaci sebestačnú základňu sa budú potraviny nakoniec pestovať na Mesiaci v našom skleníku, aby sa zvýšila nezávislosť mesačnej základne a znížili vysoké náklady na diaľkovú dopravu. Rozmanitosť potravín, ktoré si astronauti budú môcť vychutnať, bude siahať od šalátov až po mäsové a rybie pokrmy, pričom väčšina rýchlo sa kaziacich potravín bude vopred zabalená, aby sa predĺžila ich životnosť. zaujímavé bude aj skúmanie toho, ako rastliny, ovocie a zelenina rastú v reakcii na prostredie s nízkou g.

Tie budú pochádzať z rôznych zdrojov. Významná časť energie bude pochádzať zo Slnka pomocou monokryštalických solárnych panelov, keďže na miestach solárnej farmy bude takmer neustále slnečné svetlo. Ako doplnok budú slúžiť termické zotrvačníky využívajúce teplotné rozdiely na Mesiaci. Okrem toho existuje potenciál na pokrytie infraštruktúry mesačnej základne, ako aj vozovky, po ktorej bude LR pravidelne prechádzať, piezoelektrickými materiálmi, ktoré budú premieňať mechanické namáhanie spôsobené nárazovou silou s časticami na elektrický prúd a zároveň budú slúžiť ako dodatočná ochranná vrstva. RTG poskytujú záložnú energiu v prípade núdze alebo počas špičkového dopytu. Odhady typických požiadaviek na energiu sa pohybujú od 100 kWh do 10 MWh v závislosti od dlhodobej veľkosti a požiadaviek základne, takže pre trvalú prítomnosť na Mesiaci je nevyhnutné mať čo najrozmanitejší zdroj energie.

Spočiatku sa bude kyslík dopravovať zo Zeme na Mesiac prostredníctvom dopravných vozidiel, ktoré sa spoja s OCM, a potom ho bude náš lunárny modul dodávať na základňu. Ľad z mesačného povrchu sa môže roztaviť a elektrolyzovať na výrobu kyslíka, čím sa doplní toto externé zásobovanie. Budeme tiež skúmať možnosti využitia cyanobaktérií vypestovaných v skleníku spolu so syntetickými mikróbmi na základe nedávneho výskumu na fotosyntézu, a teda recykláciu oxidu uhličitého uvoľneného aeróbnym dýchaním astronautov a výrobu väčšieho množstva kyslíka. Aby sme to ešte viac rozšírili, uvažujeme o použití rozšírenej verzie NASA MOXIE, ktorá môže vyrábať dýchateľný vzduch elektrolýzou oxidu uhličitého. Prebytočný vzduch sa bude uchovávať v sklade pre prípad EVA alebo núdzových situácií. Dve vyššie uvedené techniky využívajúce mikróby a MOXIE (v rozšírenej verzii) nakoniec umožnia vytvoriť základňu, ktorá nebude závislá od zásobovania kyslíkom zo Zeme. Na obmedzenie strát vzduchu do okolia sú v HM a CM vzduchotesné dvere z hliníka.

Celkovým cieľom mesačného tábora je vytvoriť obývateľnú oblasť pre astronautov, aby mohli vykonávať vedecké výskumy vrátane účinkov mesačnej gravitácie a podmienok na ľudskú anatómiu a materiálových vlastností mesačného regolitu, najmä ako stavebného materiálu a potenciálneho vodiča elektriny. Potom sa môže rozvinúť do väčšej obytnej oblasti pre budúce generácie a potenciálne poskytnúť ekonomický prínos turistov zo Zeme, ktorí môžu navštíviť mesačnú základňu. Okrem toho si našu základňu predstavujeme ako odrazový mostík pre budúce misie na Mars a ďalej, pretože využíva nižšie náklady na štart z Mesiaca spolu s kratším priemerným časom cesty a väčšou flexibilitou štartovacích okien. Stručne povedané, naša základňa bude:

1. Vykonávať experimenty, ktoré zlepšia naše chápanie účinkov nízkej g na ľudskú anatómiu a materiálové vlastnosti mesačného regolitu.
2. Byť sebestačný, podporovať rastúcu expanziu ľudskej prítomnosti na iných svetoch
3. Preklenúť medzeru medzi súčasnými robotickými misiami na Mars a prípadnou prítomnosťou ľudí na povrchu Marsu. 

Astronauti sa zobudia o šiestej hodine ráno a budú vykonávať bežné povinnosti. Raňajky, ako aj ostatné jedlá, budú zabezpečené z potravín vypestovaných na základni, ako aj zo zásob dopravených zo Zeme. Ráno sa naša štvorčlenná skupina astronautov rozdelí na dve skupiny a bude robiť experimenty. Skupina 1 prinesie z EVA mesačný regolit a bude vykonávať experimenty na testovanie jeho vlastností, napríklad pevnosti v ťahu a toho, či sa dá použiť na ochranu pred žiarením alebo na vedenie elektriny. Skupina 2 bude pracovať v skleníku a dohliadať na kultiváciu syntetických a umelých mikróbov a rast rastlín. Súčasťou bude aj skúmanie zásob jedlých potravín, optimálnych podmienok na pestovanie plodín a rastlín a využitie lunárnych materiálov na takúto pomoc. Tieto dve skupiny budú experimenty vykonávať striedavo, pretože to umožní všetkým dôkladne pochopiť fungovanie celej základne. Výsledky sa budú zaznamenávať na popoludňajšie analytické sedenia.

Obe skupiny sa vrátia na základňu na obed. Počas obeda budú mať videohovor s pozemnou kontrolou. V tomto konkrétnom videohovore odložia zásobovanie kyslíkom a potravinami, pretože základni sa konečne podarilo sebestačne vyrábať potraviny prostredníctvom skleníka. Po obede si astronauti budú udržiavať fyzickú kondíciu prostredníctvom odporového tréningu a behu na bežiacom páse. Merania ich zdravotného stavu, ako je srdcová frekvencia, kapacita pľúc a krvný tlak, sa uskutočnia v rámci druhého experimentu, ktorého cieľom je vyhodnotiť dlhodobý vplyv prostredia s nízkou g na ľudskú anatómiu. Očakávajú, že výsledky ukážu zhoršenie zloženia kostí v priebehu času spolu so svalovou atrofiou; tieto údaje sa potom môžu použiť pri navrhovaní misií pre ďalšie lunárne misie, ktoré minimalizujú takéto nepriaznivé účinky na zdravie, ako napríklad umelo vyvolaná gravitácia prostredníctvom centrifúgových stanovíšť. Po obede astronauti analyzujú výsledky experimentu s lunárnym regolitom, pričom si všímajú elektrickú vodivosť a tepelnú rozťažnosť; tieto údaje sa potom prenesú do pozemnej kontroly na ďalšiu analýzu. Potom sa astronauti zapájajú do tímových aktivít v CM, aby si udržali dobré komunikačné a kooperačné zručnosti;Je dôležité udržať dobré vzťahy v posádke počas dlhších období misie, ako je táto. Po večeri sa rozprávajú so svojimi blízkymi na Zemi. Na udržanie dobrého duševného zdravia je veľmi dôležité, aby sa počas pobytu na dlhodobej misii dokázali vyrovnať so smútkom po domove.