V okviru misije Conatur Lunar, naša baza Sanctuarium namerava postati inovativna raziskovalna ustanova, ki bo še bolj razkrila in razumela geološko zgodovino Luninega površja. 

• Osnovna faza bo usmerjena k samozadostnosti: poudarek bo na gradnji in zbiranju potrebnih virov.
• Po tem se bodo sekundarne dejavnosti našega projekta usmerile v raziskave in eksperimentiranje.

Raziskave v našem laboratoriju, ki vključujejo poglobljeno analizo nastanka in sestave luninega prahu, bodo uporabljene pri oblikovanju natančnejših zapisov o preteklosti Lune in našega planeta. Zbrane podatke bomo sčasoma uporabili za sodobni napredek na področju kolonizacije in tehnologije raziskovanja Lune.

Sanctuarium3D-model ponazarja namen naše zasnove, da zagotavlja zaščito in hkrati omogoča izvajanje nalog. Podzemni načrt je sestavljen iz bivalnih, tehničnih, kmetijskih in skladiščnih območij, ki naši štiričlanski posadki zagotavljajo orodja, potrebna za udobno življenje in delo med izvajanjem misije. 

Medtem ko Conatur Lunar'predhodni cilji temeljijo na preiskavi - pridobljeni rezultati bi nam sčasoma lahko omogočili prehod na bolj zapleteno tretjo fazo.

• Če podatki dopuščajo, lahko uspeh naše baze v začetni fazi in izkušnje astronavtov iz prve roke zagotavljajo možnost napredka v smeri kolonizacije Lune. Upamo, da se bo z možnostjo širitve in prebojnimi dosežki, kot je proizvodnja goriva, uporaba naših projektov v prihodnosti razširila z ene same na več funkcij.

Svojo bazo nameravamo postaviti na robu kraterja De Gerlache. Nahaja se ob južnem robu Lune (z luninimi koordinatami 88,5° j. š., 87,1° z. d.) in je obrnjen proti Zemlji, kar je idealno za zmanjšanje potovalnih razdalj in komunikacijskih kanalov.

Dokazi, podprti s 24.000 širokokotnimi in 31.500 ozkokotnimi posnetki kamere, kažejo, da se naše najdišče nahaja v bližini točke večne osvetlitve. Ob dnevnih minimalnih in maksimalnih vrednostih 64% in 98% je De Gerlache zaradi svoje sposobnosti zbiranja sončne energije še bolj ugoden. 

Sam rob kraterja je idealen teren, saj je na njem ravna površina, na kateri bodo nameščene pristajalne ploščadi, sončni paneli in raziskovalna oprema. Poleg tega bo prisotnost nahajališč luninega ledu omogočila avtonomno pridobivanje vode.

Najzgodnejša faza gradnje naše baze bo potekala brez posadke. Za vrtanje v stranico kraterja bomo dovolili uporabo robotov in stroja za vrtanje predorov s premerom 17,6 m. Z določitvijo koordinat pristanka v bližini znane lavinske cevi omogočimo nadaljnjo širitev v prihodnosti, če jo bomo potrebovali. Podzemna lokacija ponazarja naravno obrambo pred sevanjem in udarci ruševin, poleg tega pa izkorišča prednosti naravnega okolja (tj. zmanjšanje dela s prilagoditvijo naravnega prostora v votlini).

Po dostopu do kraterja bodo z vrtalnikom podaljšali razpoložljivi prostor, za njimi pa bodo roboti sprostili napihljive naprave, da bi preprečili propadanje strukture. Atmosferske razmere bodo ustvarjene s transportom plinov, kot so H₂, N₂ in O₂, medtem ko bo robotika zbirala lunarno zemljo kot material za 3D-tiskanje za gradnjo temeljev in zunanjih sten. Prav tako bodo sestavili zunanje pristajalne ploščadi, ki so potrebne za omogočanje naslednje faze prehoda.

V naslednji fazi bo naša posadka poslana skupaj s posebno opremo in materiali, ki jih je treba namestiti - to bo vključevalo namestitev posebne opreme, kot so O₂ melioratorji, montažo naših roverjev in ojačitev vseh struktur, ki bi se lahko poškodovale med prevozom. Po človeškem posegu naj bi bila baza popolnoma funkcionalna in posadka se bo namestila, robotika pa bo zdaj služila kot naprave za pomoč in popravila.

Veliko tveganje predstavljajo različne nevarnosti, ki jih je treba za ohranitev življenja reševati posebej:

Stopnja sevanja je 60 mikrosivertov (približno 200-krat višja od zemeljske ravni).Posadka bo nosila dozimetre za spremljanje stopnje izpostavljenosti. Na območjih, ki so zelo obremenjena, tj. v spalnih in bivalnih prostorih, bo nameščena povečana zaščita za dodatno ublažitev.

Predvideni temperaturni gradient naše baze je mogoče ogrevati tako, da izpolnjuje zahteve za bivanje ljudi, z uporabo sončne energije in sistemov izmenjave. Radioizotopski termoelektrični generatorji (RTG) se bodo uporabljali kot rezervni sistem.

Uporaba detektorjev puščanja hermetičnega tesnila in modifikacija tehnologij, kot je MFS-TOPS-42, bo posadko opozorila in ji omogočila, da zapusti bazo skozi zračno zaporo, če pride do napak pri vzdrževanju atmosferskih pogojev.

Lahke fizične ovire, npr. napolnjeni Whipplovi ščiti, bodo okrepile površinske strukture, ki se štejejo za ranljive, in jih tako zaščitile pred udarci z veliko hitrostjo. 

Zasnova baze zagotavlja dodatno naravno obrambo, saj izkorišča prostor kraterjev, ki se nahajajo pod zemljo.

Večino nadomestne vode bo astronavt dobil iz luninih ledenih nahajališč. V bazi se bodo uporabljali gorivna celica Shuttle (SFC), sistem generatorja kisika (OGS), sklop za odstranjevanje ogljikovega dioksida in Sabatierjeva reakcija (SR), da bi dopolnili in reciklirali stalno zalogo vode:

SFC: 2H₂ + O₂ →2H₂O + elektrika
OGS: 2H₂O + elektrika →2H₂ + O₂
SR: 4H₂ + CO₂ → 2H₂O + CH₄

Filtriranje odpadnih voda, kot sta urin in voda iz prhe, ter nadzorovano odstranjevanje vlage iz zraka v kabini bosta zagotovila, da noben možen iztok ne bo šel v nič. Sekundarni viri, pridobljeni iz lunine zemlje, so uporabni, vendar niso idealni, saj dajejo razmeroma nizke donose.

Ker se uporablja v številnih aplikacijah, npr. od elektrolize do higiene, moramo zagotoviti podporo po odpovedi sistema. V primeru redundance so v naši bazi nameščeni rezervoarji za H2O v sili, ki se lahko uporabljajo, dokler se težava ne odpravi (glejte zrak).

Pri prizadevanjih za dolgoživost je vzorno gojenje svežih pridelkov, saj bomo tako lažje in dlje časa zadovoljili telesne potrebe po vitaminih in mineralih, namesto da bi jemali multivitamine.

Zaradi nizke koncentracije dušika v lunarni zemlji (5 ppm) bomo najprej poslali določeno količino z Zemlje skupaj s semeni in gnojilom. Zato se bodo organski odpadki reciklirali.

Najprej bo podzemna ribogojnica z akvaponiko zagotavljala donos za neprekinjeno izvajanje misije. Vendar je pri tem potrebna velika poraba energije, saj je intenzivnost svetlobe sorazmerna z rastjo rastlin.

V sekundarni fazi proizvodnje bomo poskušali razviti napredne rastlinske habitate. Uporabili bomo vrsto LED diod, glineno podlago, ki nadzoruje sproščanje gnojil, vode in mineralov, ter senzorje za spremljanje rasti rastlin. Zaradi manjše potrebe po vsakodnevni fizični interakciji z rastlinami in večje energetske intenzivnosti so bolj primerna za dolgoročno naselitev.

Glavni vir električne energije za našo posadko bodo sončne plošče z visoko koncentracijo fotonapetostnih celic na cm². V kombinaciji z dnevno osvetljenostjo lokacije bomo povečali učinkovitost absorpcije sončnega sevanja, ki se posledično uporablja za proizvodnjo električne energije.

Poleg tega bodo vodikove gorivne celice uporabljene za shranjevanje presežka energije, ki presega potrebe postaje, kar pomeni, da je v času slabe osvetlitve poraba še vedno prilagodljiva. Kjer bo mogoče, bo tudi preusmeritev oskrbe z električno energijo iz laboratorija usmerjena v življenjske sisteme.

Kot je navedeno v naših predlogih za obvladovanje tveganj, bo imela posadka dostop do RTG, če ga bo potrebovala, vendar se zaradi tveganj, povezanih z radioaktivnim onesnaženjem, to šteje bolj za izhod v sili. Zato ga bomo uporabili kot zunanji vir, ki bo nameščen na robu kraterja v ojačani posodi pod zemljo.

Plini, ki jih bodo prinesli skupaj z robotiko, bodo poskrbeli, da bo na začetku vzpostavljeno atmosfersko okolje za prihod astronavta. Sabatierjeva metoda ne proizvaja le vode, temveč bo ob uporabi elektrolize naša glavna metoda za pridobivanje kisika. Lahko pride tudi do pridobivanja iz regolita, ki se bo uporabljalo v povezavi z instancami, ki bodo imele koristi od izdelkov iz kovinskih zlitin, nastalih na anodah.

Čeprav je res, da se bo z rastjo rastlin na bazi dovajal kisik in izločal ogljikov dioksid, se bodo pogoji spremljali in nadzorovali do te mere, da bo vpliv na bazo zanemarljiv.

Baroskopske pogoje, vključno s sestavo plina, tlakom in ravnjo vlage, je treba spremljati ves čas trajanja misije, rezervoarje za zrak pa je treba uporabiti kot rezervo za primer, da bi odpovedali sistemi za dopolnjevanje zraka.

Conatur Lunar'namen lahko razdelimo na kratkoročne (ST), srednjeročne (MT) in dolgoročne (LT) sheme:

PREISKOVALNA USMERITEV:

→ združiti znanja članov posadke s področja STEM in sedanje znanje z eksperimentalnimi dokazi na kraju samem, da bi pridobili boljši vpogled v lunarno in s tem tudi zemeljsko geološko zgodovino. (ST)

→ uporabiti osebno izkušnjo in samo misijo za izboljšanje tehnik, odpravljanje težav pri možnostih potovanja v vesolje. (MT)

USMERJENOST V NAPREDOVANJE:

→ prizadevati si za možnost kolonizacije Lune in spodbujati obstoječe uspešne tehnologije, da bodo uporabne za večje število in demografske skupine ljudi. (LT)Če Sanctuarium se bo izkazalo za učinkovito pri vzpostavljanju visokotehnološkega delovnega okolja, v katerem je mogoče ohraniti človeško življenje, bo naš splošni cilj, da se iz naših pionirskih raziskav naučimo in se premaknemo k boljši izvedljivosti ter v idealnem primeru prispevamo k vzpostavitvi komercialnega in domačega lunarnega življenja.

Skozi čas naseljevanja Sanctuarium, bo vsakodnevna rutina sestavljena iz vzdrževanja in raziskovanja, ki bosta uravnotežena z enako pomembnim prostim časom, da se ohrani zdravo ravnovesje med delom in zasebnim življenjem. Nočne izmene sicer ne bodo razporejene, vendar bo za vsako noč po urniku določen astronavt, ki bo v nujnih primerih dežural. 

Astronavti so svoje izmene začeli s higienskimi opravili. Uporaba šampona brez izpiranja bi močno zmanjšala porabo vode in olajšala težave v mikrogravitaciji. 

Zajtrk v prvi uri izmene je sestavljen iz živil, bogatih s hranili, kot so umešana jajca, s čimer se dnevni vnos kalorij poveča na približno 2 800 kalorij. Predlagamo, da bi jih vzeli v biorazgradljivi embalaži, da bi povečali trajnost na krovu. Temu bi sledili testi biomedicinskega spremljanja, s katerimi bi preverili, kako se njihovo telo prilagaja okolju za prihodnje odprave. 

Vsakodnevne delovne naloge v objektu bi vključevale poročanje o raziskovalnih podatkih. Poleg te ključne raziskovalne funkcije bi moralo osebje opravljati tudi osnovne naloge vzdrževanja. Po preverjanju, ali so prejeli sporočilo iz nadzornega centra na Zemlji, bi jim bile dodeljene posebne raziskovalne naloge. 

Za kosilo bi zaužili beljakovinsko bogat obrok, ki bi ga za boljšo kakovost življenja spreminjali. Preizkušanje novih načinov gojenja rastlin z uporabo tehnologije LED bi omogočilo gojenje različnih svežih živil za dopolnitev večerje in razvoj nadaljnjih možnosti za ohranjanje življenja v vesolju. 

Telesna dejavnost v lunarni bazi bi bila ključni vidik njihovega življenjskega sloga, vključno z eno uro vadbe na dan, da bi se zmanjšalo slabšanje mišic. 

Večerna komunikacija z družino in prijatelji bo omogočila povezavo z Zemljo. Druženje bo astronavtom zelo koristilo. ki bo vsak dan z istimi ljudmi. Prilagodljive raziskave lahko potekajo tudi na podlagi dnevnih posodobitev iz drugih laboratorijev na Zemlji. 

Da bi astronavti ostali zdravi, se bodo po končanih vzdrževalnih delih v bazi umaknili v spalnico, kjer bodo spali 8 ur. Posebej oblikovane pogradne postelje omogočajo namestitev spalnih vreč, da se odpravi problem zmanjšane gravitacije in se omogoči miren spanec za pomladitev za naslednji naporen dan. Verjamemo, da bo skupnost enako mislečih ljudi v bazi uspešno sobivala, saj bodo imeli možnost, da čas preživijo tako pri delu, ki jih veseli, kot tudi pri skupnem delu.