Vi är astronomiklubben på Lafayette-gymnasiet i Clermont-Ferrand. I år deltar vi tillsammans med vår naturvetenskapslärare i experimentet med klumpen i samband med Alpha-uppdraget som gjordes av den franske ESA-astronauten Thomas Pesquet. Vi deltar alla i ett skolprogram för att orientera oss mot flyg- och rymdteknik eller astrofysisk forskning. Så det är med stor motivation som vi sa ja till vår lärare att delta i denna tävling. Innan vi ens börjar berätta om våra lösningar för denna utmaning ska vi presentera den arbetsteknik som vi använde under hela projektet. Vår arbetsteknik består i att göra en lista över problem som vi har stött på eller som vi med stor sannolikhet kommer att ställas inför. När vi väl har gjort denna lista delar vi upp dessa "stora" problem för att skapa många "mindre" problem som på ett mer specifikt sätt svarar mot våra behov. Det är i själva verket enklare att lösa flera små problem oberoende av varandra för att kunna möta en allmän begränsning än att ta itu med den direkt. När alla i teamet enats om vilken teknik vi ska använda började vi skapa en funktionsspecifikation som gör att vi kan bli effektivare och mer produktiva när vi går vidare till 3D-modelleringen. Vår modell är en vy av basen under ett första uppdrag, så det finns bara den väsentliga modulen.

Vår bas behöver vatten för att fungera, så basen måste absolut ligga nära vatten: på månen finns det i form av is, främst vid månens poler, så vår bas kommer att ligga vid en av månens två poler.

Vårt läger på månen gör det möjligt för oss att skydda astronauterna från de många faror som omger dem på denna fientliga yta. Vi vet ju att det inte finns någon atmosfär på månen och att det därför inte finns någon möjlighet att andas. Därför kommer vår månbas att vara vattentät och trycksatt under liknande förhållanden som på jorden eller ISS. För att säkerställa denna täthet kommer vi att använda sigill vid varje förbindelse. Vi har lärt oss från NASA:s och ESA:s webbplatser att månens regolit är vass och irriterande, så för att skydda astronauterna har vi försett en hangar på månens yta för att se till att det inte finns någon regolit i basen. Om detta oavsiktligt skulle vara fallet skulle vårt filter ändå garantera astronauternas säkerhet. För att skydda våra astronauter från den farliga strålningen har vi, som förklarats i del 2.2, beslutat att gräva ner vår bas.

Vatten kommer att vara en viktig resurs för vår månbas. Det kommer att användas för att ge besättningen vätska, för grödor och framför allt för att producera syre till basen via ett vattenelektrolysesystem som också kommer att producera väte, vilket kan användas som bränsle för att få upp försörjningsraketerna från marken.
Den kan hämtas direkt från månen genom att utnyttja den is som finns där eller tas med direkt från jorden, särskilt under de första dagarna. Dessutom finns det ett system för återvinning av vatten i basen för att förbruka mindre vatten.

Basen måste förse besättningen med mat, men det finns ingen riktig källa till mat på månen, så mat måste hämtas från jorden med hjälp av en försörjningsraket. Tack vare basens modularitet kan dock en växthusmodul eller en uppfödningsmodul för att till exempel föda upp höns läggas till utan problem, vilket kommer att minska antalet försörjningsraketer och samtidigt förbättra besättningens livskvalitet, det är mycket trevligare att äta färska ägg på morgonen än konserverad mat.

Basen måste också drivas, så vi kommer att använda solpaneler som är mycket effektivare än på jorden eftersom månen inte har någon atmosfär. Naturligtvis måste dessa solpaneler åtföljas av ackumulatorer för att lagra energi under natten, men en dag-natt-cykel på månen varar 30 jordiska dagar, så vi kommer att behöva fler ackumulatorer.
Men för att få tillgång till vatten måste basen tyvärr placeras mot polerna, där det finns minst solljus, och därför beslutade man att använda kärnkraftsbatterier för att kompensera för denna förlust.

Det finns ett problem på månen, nämligen att vi inte hittar någon luft på den. Kosmonauten behöver luft, så vi har inget val att importera en massa syrgas och azotbehållare från jorden för att säkerställa människans andning. Om vi kan använda det syre som finns i månens jord kan vi dessutom ersätta syretankarna med fler azotankar, så att vi kan utnyttja utrymmet i en jordraket på ett effektivt sätt, eftersom månens jord huvudsakligen består av syre (mer än 40%). Om vi kan utveckla tekniken för att ta med oss syre från marken kan vi använda denna teknik för att ta med oss syre i koldioxid, som är vår utandningsgas. Vi kan använda elektrolys med vatten och ta upp dess syre, så att vi kan bli helt oberoende av denna gas och reservera raketer för andra nödvändiga produkter, t.ex. vatten eller mat.

Huvudsyftet med vårt månläger är att forska om människans förmåga att överleva i en annan miljö (annan gravitation, ingen luft osv.). Experimentet kommer att pågå i många år, och om det fungerar kan vi säga att vi kan leva på månen. Men om resultaten inte är tillfredsställande kommer vi att ta tillbaka våra saker och åka tillbaka till jorden på ett säkert sätt. Nästa steg efter vår lilla bas på månen är att etablera kolonisation på denna satellit och börja skapa en ny civilisation, så dess huvudsyfte kommer att vara turistiskt.

Det är viktigt att hantera dygnet under ett långvarigt uppdrag för att undvika överbelastning av gruppmedlemmarna på stationen. Därför kommer veckoscheman att utformas på jorden och distribueras varje måndag i början av veckan. Veckan kommer att delas upp i fem arbetsdagar (måndag till fredag) och två vilodagar (lördag och söndag) och timmarna kommer att vara UTC. Varje dag kommer också att vara väl förberedd och organiserad. Den börjar klockan 7 på morgonen när de sista måste vara vakna. Astronauterna kommer att ha fram till 8:30 på sig att förbereda sig och äta frukost. Klockan 8.30 samlas alla medlemmar i ett mötesrum och där ger befälhavaren varje medlem dagens uppdragsorder som jorden kommer att ha överfört till honom och gör en allmän genomgång. Från klockan 9 på morgonen kommer varje astronaut att vara upptagen med det som jorden har bett honom att göra. Astronauterna är skyldiga att ta en timmes rast mellan kl. 11.00 och 14.00. Arbetsdagen avslutas klockan 17.30 med en 30 minuters debriefing av dagen i mötesrummet. Efter detta är astronauterna fria att göra vad de vill fram till 23.00. Klockan 23.00 går basen över till nattläge och astronauterna bör vara i sina rum så mycket som möjligt. Denna planering av dagen kan ändras om det finns särskilda åtgärder (EVA, födelsedag, avlösning, ...).