Název PIoneers (slovní hříčka obsahující konstantu PI) nejlépe vystihuje náš tým, protože náš měsíční tábor bude po desetiletí centrem průkopnického vědeckého výzkumu. Doufáme, že se naše osada stane odrazovým můstkem při rozšiřování lidské přítomnosti ve sluneční soustavě, a to prostřednictvím vývoje a testování klíčových technologií potřebných pro kolonizaci planety. Především plánujeme vybudovat náš tábor v lávové rouře poblíž jižního pólu, což je nejvhodnější místo na Měsíci z hlediska podobnosti se zemskou teplotou a kde se také nachází vodní led, základní zdroj umožňující přítomnost astronautů. Naše základna se bude skládat z modulů, počínaje obydlími, vědeckými laboratořemi a stanicemi na výrobu kyslíku. Tímto způsobem bude snadné zavádět nové oblasti. Některé z prvních modulů budou prefabrikovány na Zemi a sestaveny na Měsíci, a jakmile bychom zjistili potřebu nových prostor, začali bychom je stavět z materiálů dostupných na Měsíci. Kromě toho umístěním tábora v lávové rouře nejenže minimalizujeme možná nebezpečí, ale také do něj začleníme redundantní systémy. Životně důležité zdroje, které lidé potřebují, jsou voda (těží se z ledu na jižním pólu), potraviny (vyrábějí se v měsíčním skleníku), energie (ze solárních panelů) a vzduch (elektrolýzou z rostlin a také pomocí regolitu). Vytváříme tedy prostředí, kde se astronauti nepochybně mohou přizpůsobit a soustředit se na práci lunárních výzkumníků, přičemž životní podmínky jsou co nejvíce podobné těm na Zemi.

Naším cílem je vybudovat základnu poblíž jižního pólu Měsíce, kde by lávové roury tvořily ohradu lidského obydlí. Naší hlavní prioritou bylo najít místo s důstojnými životními podmínkami pro astronauty, kteří budou měsíční tábor obývat. Proto se náš výběr omezil na póly, kde se teploty pohybují od -50 °C do 0 °C, lidé mají stálý přísun slunečního světla a uvnitř lávových trubic jsou snesitelné teploty. Rozhodujícím argumentem ve prospěch jižního pólu byla přítomnost vodního ledu, z něhož bychom mohli získávat tekutou vodu, nezbytnou pro lidi žijící v našem měsíčním táboře. Navíc krátery v oblasti jižního pólu brání průniku slunečního světla dovnitř (což je silná stránka, aby se astronautům dobře spalo) a obsahují fosilní zásoby vodíku, který bychom mohli využít pro dýchatelný vzduch, ale hlavně pro palivo.

Vezmeme-li v úvahu, že máme na mysli vybudování měsíčního tábora v lávové rouře, a skutečnost, že mohou mít velmi velký průměr, hlavní myšlenkou by bylo vytvořit jej na dně lávové roury a pomocí výtahu (obrázek 19) se dostat na povrch Měsíce. V ideálním případě by měl být tábor modulární, aby byla integrace nových částí snazší. Takovými moduly mohou být obydlí, vědecké laboratoře, stanice na výrobu kyslíku a další. Obytné moduly budou propojeny vzduchotěsnými trubkami, aby se omezil počet potřebných vzdušných zámků. Tyto moduly musí být také vzduchotěsné a mít pevný vnější plášť, který je ochrání před radiací a případným odpadem. Tvar bude kopule, aby se rozptýlilo napětí. Zpočátku bude měsíční základna předem vyrobena na Zemi z materiálů, jako je titan pro svou tvrdost (zejména plášť), ale později ji můžeme rozšířit o budovy z měsíčního betonu, což je směs síry a zdrojů kameniva dostupných z Měsíce.

Především bychom měli astronauty chránit před měsíčním prachem, 354hodinovým cyklem dne a noci, radiací, zemětřesením a výbuchy mikrometeoritů. Tím, že se usadíme v lávové rouře na jižním pólu, kde si astronauti mohou užívat slunečního světla, překonáme mnohá nebezpečí. Půda skvěle chrání astronauty před radiací a mikrometeority. Protože měsíční prach může způsobit problémy s dýcháním a zhoršit jeho stav, pokud se dostane do našeho úkrytu, budeme mít filtry a silné proudění vzduchu, aby se k němu ostrý a hojný křemík nedostal. Kromě toho bude k dispozici přechodová komora (obrázek 8), kde by se astronauti mohli před vstupem do obytného prostoru zbavit prachu. Plánujeme zpevnit stěny lávového tubusu, abychom zabránili jejich případnému zřícení při zemětřesení. Díky téměř neustálému slunečnímu svitu z jižního pólu můžeme poměrně levně vyrábět elektřinu, takže naše základna bude mít i umělé osvětlení a tolik potřebné vytápění.

Voda je životně důležitým zdrojem, který lidé potřebují k přežití, a proto jsme tomuto tématu věnovali velkou pozornost. Naše hlavní myšlenka spočívá v tom, že astronauti mohou z pólů odebrat vodní led, aby mohli na Měsíci koexistovat, ale samozřejmě s potřebným speciálním vybavením kvůli vysokým teplotám. Pak budeme používat vrtačku se solárními panely na jejím vrcholu (obrázek 13). Tímto způsobem se nástroj zahřeje a pronikne dovnitř silné vrstvy Měsíce. Po vytěžení ledu tak budeme moci použít další solární panely k jeho roztavení. S pomocí profesionálního vybavení pak můžeme vodu filtrovat a vyrábět zdravou pitnou vodu. Tento proces hodláme provádět dvakrát týdně a zbylou vodu shromažďovat v nádrži (obrázek 17). K filtraci můžeme také využít systém recyklace vody na Mezinárodní vesmírné stanici.

Stručně řečeno, jídlo se rovná energii a naši astronauti jí potřebují dostatek. Aby bylo jídlo dopravované do vesmíru co nejefektivnější, musí být především lehké, kompaktní, chutné, výživné a trvanlivé po dlouhou dobu bez chlazení. Ať už si však astronauti na Měsíc přinesou jakékoli množství jídla, stále to nebude stačit. Proto musíme potraviny vyrábět i na Měsíci. Náš nápad zahrnuje nezbytný měsíční skleník, který by překryl nedostatek atmosféry nebo přírodní vody a chránil rostliny před vysokými teplotami. Rostliny pěstované uvnitř našeho skleníku v regolitu zahrnují brambory a ředkvičky (vitamin C), rajčata (vitamin A), celer (draslík), Arabidopsis thaliana (kvetoucí rostlina), vajíčka bource morušového (bílkoviny) a salát (vápník), které našim vesmírným průzkumníkům poskytnou tolik potřebné živiny. Astronauti by dýcháním dodávali oxid uhličitý a pomocí systému recyklace vody by získávali vodu pro rostliny ze své moči.

Pro získávání energie jsme si všimli, že na Měsíci jsou místa, jako je okraj kráteru Shackleton na jižním pólu, která mají stálé sluneční světlo, a abychom předešli problémům s příliš dlouhými měsíčními nocemi, umístili jsme náš měsíční tábor do této oblasti jižního pólu. Proto bychom tam mohli umístit solární panely (obrázek 14), ale potřebujeme také několik roverů (obrázek 12), které by na základnu přivážely energii. Sluneční energii pak můžeme ukládat do palivových článků (obrázek 16), které při plném nabití vydrží 17 dní v kuse. Tímto způsobem se také vyhneme problému zatmění Měsíce, kdy Země zcela blokuje sluneční světlo.

Nejdůležitější věcí, bez které člověk nemůže žít, je vzduch, a proto jsme se museli nad touto částí projektu vážně zamyslet. Především si před odletem ze Země uděláme "zásoby" s dostatečným množstvím kyslíku na prvních pár dní na Měsíci a začneme ho dostávat, jakmile dorazíme na místo určení (kyslíková stanice: obrázek 27). Rostliny jsou prostředkem k výrobě vzduchu a lze je využít jak pro vzduch, tak pro potravu. Protože však elektrolýzou zabírají poměrně hodně místa, můžeme využít i vodu, která nám v nádrži zůstane. Navíc můžeme zpracovávat regolit bohatý na kyslík. Jednou z experimentálně ověřených metod je elektrolýza roztavenou solí, která spočívá v tom, že se měsíční půda smíchá při vysoké teplotě s chloridem vápenatým a poté se při průchodu proudu touto směsí kyslík shromažďuje kolem anody, kde se získává.

Základní účel našeho měsíčního tábora bude vědecký, ale náš tým navrhl osadu tak, aby ji bylo možné snadno změnit, až se na povrchu Měsíce nevyhnutelně začne rozmáhat lidská přítomnost. Po zvážení astronomických nákladů a mnoha rizik spojených s počátečními misemi na Měsíc jsme se rozhodli, že našimi prvními osadníky by měli být vědci a inženýři. Domníváme se, že budou nejvhodnější k řádnému provádění každodenních experimentů a zároveň k údržbě a modernizaci složitých systémů osady. S tím, jak bude přibývat lidských misí na Měsíc, budou klesat náklady a technologie bude postupovat a bude stále efektivnější a spolehlivější. Jakmile k tomu dojde, bude možné měsíční tábor jednoduše rozšířit, aby mohl pojmout více lidí, z nichž někteří by mohli být i turisté, a rozšířit tak přítomnost lidstva na Měsíci.

Považujeme za zásadní, aby byl vždy někdo vzhůru pro případ nouze, a proto jsme se rozhodli, že astronauti budou mít různé spánkové cykly. V důsledku toho bude posádka rovnoměrně rozdělena do tří směn (které se budou ze společenských důvodů překrývat asi na dvě hodiny, celý tým se v té době sejde), takže experimenty budou probíhat 24 hodin denně, 7 dní v týdnu. Bez ohledu na to, v jaké směně se astronaut nachází, po probuzení provede hygienu a poté posnídá v jídelně naší základny (obrázek 36). Po snídani se posádka odebere do posilovacího modulu (obrázek 29), kde každý člen absolvuje alespoň minimální množství fyzické aktivity, aby se udržel v kondici, byl zdravý a bojoval proti negativním účinkům nižší gravitace na lidský organismus. Poté každý člen posádky obdrží od pozemní kontroly (obrázek 22) příslušné úkoly a začne pracovat na zadané práci uvnitř výzkumného modulu (obrázek 21) nebo se při zvláštních příležitostech může vydat ven studovat měsíční prostředí. Po polovině pracovní doby posádka využije hodinovou přestávku na oběd a dá si jídlo, které se skládá ze skleníkových potravin (obrázek 33). Poté se astronauti vrátí k práci až do konce osmihodinového výzkumného programu. Poté posádka povečeří a následuje volný čas, kdy si každý může vybrat, jaké činnosti chce dělat, aby si odpočinul (například si popovídat s rodinou nebo si přečíst knihu). Pro získání větší jednoty uvnitř týmu by se astronauti mohli jednou týdně zúčastnit speciálních aktivit, jako je filmový večer a hraní stolních her v obývacím pokoji (obrázek 37). Po náročném dni si astronauti udělají hygienu (koupelna: obrázek 30) a vrátí se do své ubikace (obrázek 31), aby se asi na 8 hodin vyspali, protože odpočinek je pro zvládnutí stresu a náročných podmínek na měsíčním povrchu nesmírně důležitý.