Trong những thập kỷ tới, nhiều cơ quan vũ trụ đang lên kế hoạch đưa các phi hành gia lên bề mặt mặt trăng. Hơn thế nữa, giữa Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA), Cơ quan Vũ trụ Quốc gia Trung Quốc (CNSA) và Roscomos, có nhiều kế hoạch xây dựng các tiền đồn vĩnh viễn trên Mặt trăng. Có lẽ nổi tiếng nhất trong số này là kế hoạch ESA để xây dựng Làng âm lịch quốc tế,
Là một người kế thừa tinh thần cho Trạm vũ trụ quốc tế (ISS), ngôi làng này sẽ đóng vai trò là căn cứ để các đội phi hành gia thực hiện các nghiên cứu và thí nghiệm quan trọng. Trong những năm gần đây, một số đề xuất rất thú vị đã được đưa ra như một phần của kế hoạch này, mới nhất là từ Trung tâm Du hành vũ trụ châu Âu ESA (EAC), nơi một nhóm sinh viên đã phát triển một đề xuất về môi trường sống mặt trăng bền vững.
Trưởng nhóm là Angelus Chrysovalantis Alfatzis, một sinh viên kỹ thuật kiến trúc trong năm cuối học tại Đại học Kỹ thuật Quốc gia Athens, Hy Lạp. Ông và các đồng nghiệp của mình chỉ là một trong số nhiều nhà nghiên cứu trẻ tham gia Spaceship EAC - một sáng kiến ESA được thiết kế để thúc đẩy kết nối và hợp tác với các trường đại học và tổ chức nghiên cứu trên khắp châu Âu.
Alfatzis và các đồng nghiệp đã phát triển ý tưởng cơ sở mặt trăng của họ cho Cuộc thi Mặt trăng Quốc tế NewSpace2060 2018, một sáng kiến chung với Hiệp hội Làng Mặt trăng, diễn ra vào mùa thu năm 2018. Mục nhập của họ là một phần của hạng mục Vấn đề và Khái niệm Kiến trúc Làng Mặt trăng, nơi những người tham gia được khuyến khích đưa ra những ý tưởng sẽ hoạt động với công nghệ và kiến thức hiện có về Mặt trăng.
Alfatzis mô tả cách tiếp cận kiến trúc của mình với tên Hyper hyperocalocal, sử dụng khái niệm sử dụng tài nguyên tại chỗ (ISRU) để tạo ra các giải pháp sống bền vững cho môi trường khắc nghiệt ở những nơi xa xôi. Như ông đã giải thích tầm nhìn của mình trong một thông cáo báo chí ESA gần đây:
Tôi luôn nỗ lực tìm kiếm các giải pháp vật liệu và kết cấu phù hợp với các nguồn lực sẵn có tại chỗ. Hiện tại, tôi tập trung vào việc sử dụng đất mặt trăng chưa được xử lý để xây dựng và các ứng dụng kiến trúc này.
Trọng tâm này phù hợp với các mục tiêu của ESA, trong việc tạo ra Làng âm lịch quốc tế, kêu gọi sử dụng các nguồn lực địa phương để không chỉ sản xuất căn cứ mà còn để đáp ứng nhu cầu của phi hành đoàn. Làm việc cùng với những người khác với sáng kiến Spaceship EAC, Alfatzis và các đồng đội của mình đã đưa ra một khái niệm gọi là CORE (Crater Outpost for Research and Thám hiểm).
Khái niệm về CORE yêu cầu một thiết kế mô-đun sẽ sử dụng địa lý và regolith của riêng Moon Moon để bảo vệ chống lại các yếu tố. Nhóm nghiên cứu đã chọn Lưu vực Nam Cực-Aitken làm địa điểm của căn cứ của họ, nơi cung cấp các lợi ích của việc chiếu sáng ổn định, liên lạc dễ dàng với Trái đất và sự gần gũi với các khối băng nước.
Mỗi mô-đun sẽ bao gồm một cấu trúc bơm hơi, đúc sẵn với hệ thống hỗ trợ cuộc sống riêng và một ống trung tâm. Theo cách này, các mô-đun có thể được sắp xếp theo chiều dọc, với cái này nằm trên cái kia trong khi cho phép vận chuyển giữa chúng. Như Alfatzis đã giải thích:
Ý tưởng của chúng tôi là vận chuyển các mô-đun bơm hơi đến đáy của một miệng hố nhỏ trên Vùng cực Nam của Mặt trăng, và sau đó lấp đầy khoang bằng đất mặt trăng, cho đến khi các mô-đun được chôn cất một cách hiệu quả. Mét che chắn sẽ bảo vệ những người bên trong khỏi bức xạ. Xây dựng bên trong miệng núi lửa cũng sẽ giúp cách nhiệt do nhiệt độ ổn định của môi trường dưới lòng đất Moon Nguyệt và cung cấp sự bảo vệ khỏi mối đe dọa của micrometeoroids.
Kế hoạch cũng yêu cầu một mô-đun airlock được thêm vào ở phía trên cùng của cấu trúc, sau đó sẽ được phủ thêm nhiều regolith để cung cấp sự bảo vệ. Bên trong khóa không khí này, các thiết bị Hoạt động ngoại vi (EVA) sẽ được lưu trữ và bụi mặt trăng sẽ được giảm thiểu với sự trợ giúp của chất tẩy rửa điện từ, sẽ tận dụng các thuộc tính từ tính của regolith để thu thập nó.
Các mô-đun xếp chồng theo chiều dọc tất cả sẽ được kết nối bằng thang máy đặt ở trung tâm. Mô-đun đầu tiên bên cạnh bề mặt sẽ chứa các cơ sở xử lý chất thải và sẽ là nơi các phi hành gia chuẩn bị cho các nhiệm vụ và nhiệm vụ phục vụ trên bề mặt. Mô-đun ở giữa sẽ dành cho nghiên cứu và liên lạc, trong khi mô-đun thấp hơn sẽ chứa các buồng ngủ, khu sinh hoạt và một cơ sở tập thể dục (còn gọi là phòng tập thể dục âm lịch).
Như Alfatzis đã lưu ý trong video là một phần của mục nhập nhóm của họ, một lợi ích khác của thiết kế CORE là khả năng mở rộng nó sang các miệng hố liền kề. Vị trí được chọn để triển khai cho phép cài đặt thêm các mô-đun sẽ được phân phối và thiết lập, tạo ra một ngôi làng thực sự ở những nơi cư trú gần gũi, ông nói. Hiện thực hóa làng Moon là một bước quan trọng để khám phá có người lái bền vững.
Cuối cùng, mục đích chính của CORE là tạo ra một môi trường sống hỗ trợ cuộc sống của con người bằng cách bảo vệ cư dân của mình khỏi các điều kiện bên ngoài có thể gây ra mối đe dọa. Về mặt đó, nó hoàn toàn không giống với môi trường sống được xây dựng ở đây trên Trái đất, ngoại trừ những cân nhắc đặc biệt cần được tính đến khi thiết kế môi trường sống cho Mặt trăng.
Chúng bao gồm việc thiếu một bầu không khí dễ thở, sự khắc nghiệt về nhiệt độ, loại địa hình và trọng lực thấp Moon Moon - chiếm khoảng 16,5% so với Trái đất. Việc không có từ trường bảo vệ cũng có nghĩa là bất kỳ căn cứ mặt trăng nào cũng sẽ cần có khả năng che chắn cho cư dân của mình khỏi bức xạ mặt trời và vũ trụ, chưa kể các thiên thạch nhỏ thường xuyên mưa trên bề mặt.
Đối với khái niệm của họ, Alfatzis và nhóm EAC của Spaceship đã được thưởng bằng một vị trí á quân. Như Alfatzis đã chỉ ra, thành công của họ là nhờ tài năng đa dạng mà nhóm của họ mang đến:
Bản chất đa ngành của nhóm chúng tôi - từ các kỹ sư hàng không vũ trụ đến các nhà sinh vật học - đã giúp chúng tôi kiểm tra tất cả các chi tiết khác nhau về yêu cầu năng lượng và xây dựng. Toàn bộ trải nghiệm khiến chúng tôi suy nghĩ sâu hơn về các khía cạnh khác nhau của việc xây dựng và cư trú trên mặt trăng, cho chúng ta thấy nhiều khả năng khác nhau cho tương lai của chúng ta trên Mặt trăng.
Hiện tại, ESA, CNSA, Roscosmos và NASA đều hy vọng xây dựng một tiền đồn mặt trăng vào cuối những năm 2020 hoặc đầu những năm 2030. Rất có thể, căn cứ này sẽ là kết quả của sự hợp tác giữa các cơ quan này và các cơ quan khác, tất cả những người sẽ có được cơ sở nghiên cứu lâu dài sẽ giúp tạo điều kiện thuận lợi cho các sứ mệnh trong tương lai tới Sao Hỏa và các địa điểm khác trong Hệ Mặt Trời.
