In de komende decennia zijn meerdere ruimteagentschappen van plan astronauten naar het maanoppervlak te sturen. Bovendien zijn er tussen de European Space Agency (ESA), de China National Space Administration (CNSA) en Roscomos meerdere plannen om permanente buitenposten op de maan te bouwen. Misschien wel de bekendste hiervan is het plan van ESA om een International Lunar Village te bouwen,
Als spirituele opvolger van het International Space Station (ISS) zou dit dorp dienen als basis voor astronautenteams om vitaal onderzoek en experimenten uit te voeren. De afgelopen jaren zijn als onderdeel van dit plan enkele zeer interessante voorstellen ingediend, waarvan de laatste afkomstig is van het ESA's European Astronaut Center (EAC), waar een studententeam een voorstel heeft ontwikkeld voor een duurzame maanhabitat.
De teamleider is Angelus Chrysovalantis Alfatzis, student bouwkunde in zijn laatste studiejaar aan de Nationale Technische Universiteit van Athene, Griekenland. Hij en zijn collega's zijn slechts enkele van de vele jonge onderzoekers die deelnemen aan Spaceship EAC - een ESA-initiatief dat is ontworpen om netwerken en samenwerking met universiteiten en onderzoeksinstellingen in heel Europa te bevorderen.
Alfatzis en zijn collega's ontwikkelden hun maanbasisconcept voor de NewSpace2060 International Moon Pitch Competition 2018, een gezamenlijk initiatief met de Moon Village Association, dat in de herfst van 2018 plaatsvond. Hun inzending maakte deel uit van de categorie Moon Village Architectural Concept and Issue, waar deelnemers werden aangemoedigd om ideeën te bedenken die zouden werken met bestaande technologie en kennis van de maan.
Alfatzis beschrijft zijn architecturale benadering als 'hyperlokaal', waarbij gebruik wordt gemaakt van het concept van in-situ gebruik van hulpbronnen (ISRU) om duurzame woonoplossingen te creëren voor extreme omgevingen op afgelegen plaatsen. Zoals hij zijn visie uitlegde in een recent persbericht van ESA:
“Ik streef er altijd naar om materiële en structurele oplossingen te vinden in overeenstemming met de middelen die ter plaatse beschikbaar zijn. Momenteel ligt mijn focus op het gebruik van onbewerkte maangrond voor de bouw en de architectonische toepassingen hiervan. ”
Deze focus past in de doelstellingen van de ESA voor het creëren van de International Lunar Village, die oproept tot het gebruik van lokale middelen om niet alleen de basis te vervaardigen, maar ook om te voorzien in de behoeften van de bemanning. Samen met anderen met het Spaceship EAC-initiatief bedachten Alfatzis en zijn teamgenoten een concept genaamd CORE (Crater Outpost for Research and Exploration).
Het concept van CORE vereist een modulair ontwerp dat de eigen geografie en regoliet van de maan zou gebruiken om te beschermen tegen de elementen. Het team koos het Zuidpool-Aitken-bekken als de locatie van hun basis, dat de voordelen biedt van constante verlichting, gemakkelijke communicatie met de aarde en de nabijheid van afzettingen van waterijs.
Elke module zou bestaan uit een opblaasbare, geprefabriceerde structuur met een eigen levensondersteunend systeem en een centrale buis. Op deze manier konden modules verticaal worden opgesteld, met de ene bovenop de andere, terwijl transport tussen hen mogelijk was. Zoals Alfatzis uitlegde:
“Ons idee is om opblaasbare modules naar de basis van een kleine krater op het zuidpoolgebied van de maan te transporteren en dan geleidelijk de holte te vullen met maangrond, totdat de modules effectief zijn begraven. Meters van afscherming beschermen degenen binnenin tegen straling. Bouwen in een krater zal ook helpen isoleren vanwege de stabiele temperatuur van de ondergrondse omgeving van de maan en biedt dekking tegen de dreiging van micrometeoroïden. "
Het plan vereist ook dat er een luchtsluismodule wordt toegevoegd aan de bovenkant van de structuur, die vervolgens wordt bedekt met meer regoliet om bescherming te bieden. In deze luchtsluis zou Extra-Vehicular Activity (EVA) -apparatuur worden opgeslagen en maanstof zou worden verminderd met behulp van een elektromagnetische reiniger, die zou profiteren van de magnetische eigenschappen van regolith om deze te verzamelen.
De verticaal gestapelde modules zouden allemaal worden verbonden door een centraal gelegen lift. De eerste module naast het oppervlak zou de afvalverwerkingsinstallaties huisvesten en zou zijn waar de astronauten zich voorbereiden op EVA's en dienstreizen naar de oppervlakte. De middelste module zou voor onderzoek en communicatie zijn, terwijl de onderste module de slaapcapsules, woonvertrekken en een oefenfaciliteit (ook bekend als "lunar gym") zou bevatten.
Zoals Alfatzis opmerkte in de video die deel uitmaakte van de inzending van hun team, is een ander voordeel van het CORE-ontwerp de mogelijkheid om het uit te breiden naar aangrenzende kraters. "De gekozen locatie voor implementatie maakt het mogelijk om verdere installaties van modules te leveren en op te zetten, waardoor een echt dorp van habitats ontstaat in nabije woningen," zei hij. "Het realiseren van het Maandorp is een belangrijke stap voor een duurzame, bemande verkenning."
Uiteindelijk is het belangrijkste doel van CORE het creëren van een leefomgeving die het menselijk leven ondersteunt door haar bewoners te beschermen tegen externe omstandigheden die anders een bedreiging zouden kunnen vormen. In dat opzicht is het helemaal niet anders dan habitats die hier op aarde zijn gebouwd, behalve dat er bij het ontwerpen van habitats voor de maan rekening moet worden gehouden met speciale overwegingen.
Deze omvatten het ontbreken van een ademende atmosfeer, de extreme temperaturen, het type terrein en de lage zwaartekracht van de maan - ongeveer 16,5% van die van de aarde. Het ontbreken van een beschermend magnetisch veld betekent ook dat elke maanbasis zijn inwoners ook moet kunnen beschermen tegen zonne- en kosmische straling, om nog maar te zwijgen over kleine meteorieten die regelmatig op het oppervlak regenen.
Voor hun concept werden Alfatzis en het Spaceship EAC-team beloond met een tweede plaats. Zoals Alfatzis aangaf, was hun succes te danken aan de gediversifieerde talenten die hun team naar de tafel bracht:
“Het multidisciplinaire karakter van ons team - van lucht- en ruimtevaartingenieurs tot biologen - heeft ons geholpen alle verschillende details van constructie- en energiebehoeften te onderzoeken. De hele ervaring bracht ons ertoe om dieper na te denken over de verschillende aspecten van maanconstructie en bewoning, en liet ons veel verschillende mogelijkheden zien voor onze toekomst op de maan. ”
Op dit moment hopen de ESA, de CNSA, Roscosmos en NASA allemaal tegen het einde van de jaren 2020 of begin 2030 een maanpost te bouwen. Deze basis zal naar alle waarschijnlijkheid het resultaat zijn van samenwerking tussen deze en andere agentschappen, die er allemaal baat bij hebben een permanente onderzoeksbasis te hebben die toekomstige missies naar Mars en andere locaties in het zonnestelsel zal vergemakkelijken.
