PIoneers (juego de palabras que incluye la constante PI) es el nombre que mejor describe a nuestro equipo, teniendo en cuenta que nuestro campamento lunar será un centro de investigación científica pionera durante las próximas décadas. Esperamos que nuestro asentamiento se convierta en un peldaño para ampliar la presencia humana en el sistema solar, desarrollando y probando las tecnologías cruciales necesarias para la colonización planetaria. En primer lugar, planeamos construir nuestro campamento en un tubo de lava cerca del polo sur, el lugar más conveniente de la Luna en términos de similitud con la temperatura de la Tierra, y donde también se puede encontrar hielo de agua, un recurso esencial que permite la presencia de los astronautas. Nuestra base constará de módulos, empezando por los hábitats, los laboratorios científicos y las estaciones para fabricar oxígeno. De este modo, será fácil introducir nuevas áreas. Algunos de los primeros módulos se prefabricarán en la Tierra y se montarán en la Luna y, a medida que descubramos la necesidad de nuevos espacios, empezaremos a construirlos con los materiales disponibles en la Luna. Además, no sólo minimizamos los posibles peligros al situar nuestro campamento en un tubo de lava, sino que incorporamos sistemas redundantes. Los recursos vitales que necesitan los humanos son el agua (extraída del hielo del polo sur), los alimentos (producidos en un invernadero lunar), la energía (procedente de paneles solares) y el aire (por electrólisis de las plantas y también utilizando el regolito). Por lo tanto, creamos un entorno en el que los astronautas pueden sin duda adaptarse y centrarse en su trabajo como investigadores lunares, siendo las condiciones de vida lo más parecidas posibles a las de la Tierra.

Nuestro objetivo es construir nuestra base cerca del polo sur lunar, donde los tubos de lava serían el recinto del hábitat humano. Nuestra máxima prioridad era encontrar un lugar con condiciones de vida decentes para los astronautas que albergarán el campamento lunar. Por ello, nuestra elección se limitó a los polos, donde las temperaturas oscilan entre -50°C y 0°C, la gente recibe luz solar constante y, dentro de los tubos de lava, las temperaturas son soportables. El argumento decisivo a favor del polo sur fue la presencia de hielo de agua del que podríamos obtener agua líquida, indispensable para las personas que viven en nuestro campamento lunar. Además, los cráteres de la zona del polo sur impiden que la luz del sol penetre en el interior (un punto fuerte para que los astronautas puedan dormir bien) y contienen un registro fósil de hidrógeno, que podríamos utilizar para obtener aire respirable, pero sobre todo, para obtener combustible.

Teniendo en cuenta que tenemos en mente construir el campamento lunar en un tubo de lava y el hecho de que pueden ser de gran diámetro, la idea principal sería hacerlo en el fondo del tubo de lava y utilizar un ascensor (imagen 19) para llegar a la superficie de la luna. Lo ideal sería que el campamento fuera modular para que la integración de nuevas piezas fuera más fácil. Estos módulos pueden ser hábitats, laboratorios científicos, estaciones para fabricar oxígeno, etc. Los módulos habitables estarán conectados con tubos herméticos, para limitar el número de esclusas necesarias. Estos módulos también deben ser herméticos y tener una carcasa exterior resistente para protegerlos de la radiación y de posibles desechos. La forma será de cúpula para dispersar la tensión. Al principio, la base lunar será prefabricada en la Tierra a partir de materiales como el titanio por su dureza (sobre todo el caparazón), pero más adelante podremos ampliarla con edificios hechos de hormigón lunar, que es una mezcla de recursos de azufre y áridos accesibles desde la Luna.

En primer lugar, debemos proteger a los astronautas del polvo lunar, el ciclo día-noche de 354 horas, la radiación, los terremotos y las explosiones de micrometeoritos. Al instalarnos en un tubo de lava en el polo sur, donde los astronautas pueden disfrutar de la luz del sol, superamos muchos peligros. El suelo es una gran forma de proteger a los astronautas de la radiación y los micrometeoritos. Dado que el polvo lunar puede causar problemas respiratorios y deterioro si entra en nuestro refugio, tendremos filtros y una fuerte corriente de aire para que el afilado y abundante sílice no lo alcance. Además, habrá una esclusa (imagen 8) en la que los astronautas podrán limpiarse el polvo antes de entrar en la zona habitable. Tenemos previsto reforzar las paredes del tubo de lava para evitar su posible colapso durante un terremoto. Con la luz solar casi perpetua del polo sur, podemos generar electricidad de forma relativamente barata, por lo que nuestra base también tendrá luz artificial y un sistema de calefacción muy necesario.

El agua es un recurso vital que el ser humano necesita para sobrevivir, por lo que hemos prestado mucha atención a este tema. Nuestra idea principal es que los astronautas puedan extraer el hielo del agua de los polos para convivir en la Luna, pero con el equipo especial necesario debido a las altas temperaturas, por supuesto. Entonces, utilizaremos un taladro con paneles solares en la parte superior (imagen 13). De este modo, la herramienta se calentará y penetrará en el interior de la gruesa capa de la Luna. Así, podremos utilizar otros paneles solares para derretirla después de extraer el hielo. Con la ayuda de equipos profesionales, podremos entonces filtrar el agua y generar agua potable saludable. Pretendemos realizar este proceso dos veces por semana y recoger el agua restante en un depósito (imagen 17). También podemos utilizar el sistema de reciclaje de agua de la Estación Espacial Internacional para la filtración.

En resumen, la comida es igual a la energía, y nuestros astronautas necesitan mucha. En primer lugar, para ser lo más eficiente posible, la comida que se lleve al espacio debe ser ligera, compacta, sabrosa, nutritiva y duradera durante largos periodos sin refrigeración. Sin embargo, por mucha comida que lleven los astronautas a la Luna, seguirá sin ser suficiente. Por lo tanto, también debemos producir alimentos en la Luna. Nuestra idea consiste en un invernadero lunar esencial para cubrir la falta de atmósfera o agua natural y proteger las plantas de las altas temperaturas. Las plantas cultivadas dentro de nuestro invernadero en el regolito incluyen patatas y rábanos (vitamina C), tomates (vitamina A), apio (potasio), Arabidopsis thaliana (una planta con flores), huevos de gusanos de seda (proteínas) y lechuga (calcio), que proporcionarán a nuestros exploradores espaciales los nutrientes tan necesarios. Los astronautas aportarían dióxido de carbono mediante la respiración y extraerían agua para las plantas a partir de su orina utilizando el Sistema de Reciclaje de Agua.

Para la recolección de energía, observamos que hay algunos puntos en la luna, como el borde del cráter Shackleton en el Polo Sur, que tienen luz solar permanente, y para evitar el problema de las noches de luna que duran demasiado, colocamos nuestro campamento lunar en esa zona del Polo Sur. Por lo tanto, podríamos colocar allí paneles solares (imagen 14), pero también necesitamos algunos rovers (imagen 12) para llevar la energía a la base. Luego, podemos almacenar la energía solar en pilas de combustible (imagen 16), que pueden durar 17 días seguidos cuando están completamente cargadas. De este modo, también evitamos el problema de los eclipses lunares, cuando la Tierra bloquea por completo la luz solar.

Lo más importante sin lo que el hombre no puede vivir es el aire, así que tuvimos que pensar seriamente en esta parte del proyecto. En primer lugar, antes de salir de la Tierra, vamos a fabricar algunas "provisiones" con oxígeno suficiente para los primeros días en la Luna, y vamos a empezar a obtenerlo una vez que lleguemos a nuestro destino (estación de oxígeno: imagen 27). Las plantas son un medio para generar aire y pueden utilizarse tanto para el aire como para la alimentación. Sin embargo, como ocupan bastante espacio por electrólisis, podemos utilizar también el agua que queda en el depósito. Además, podemos procesar el regolito rico en oxígeno. Un método probado experimentalmente es la electrólisis de sales fundidas, que consiste en mezclar el suelo lunar a altas temperaturas con cloruro de calcio y, a continuación, haciendo pasar una corriente por la mezcla, el oxígeno se reúne alrededor del ánodo, donde se recoge.

La finalidad básica de nuestro campamento lunar será científica, pero nuestro equipo ha diseñado el asentamiento de forma que pueda ser fácilmente reutilizado una vez que la presencia humana empiece a crecer inevitablemente en la superficie lunar. Tras considerar los costes astronómicos y los numerosos riesgos asociados a las misiones iniciales a la Luna, hemos decidido que nuestros primeros colonos sean científicos e ingenieros. Creemos que serán los más adecuados para llevar a cabo adecuadamente los experimentos diarios y, al mismo tiempo, mantener y actualizar los complejos sistemas del asentamiento. A medida que haya más y más misiones humanas a la Luna, los costes bajarán y la tecnología progresará, haciéndose más eficiente y fiable. Una vez que esto ocurra, el campamento lunar podrá ampliarse para acoger a más personas, algunas de las cuales podrían ser incluso turistas, ampliando así la presencia de la humanidad en la Luna.

Para nosotros es crucial tener siempre a alguien despierto en caso de emergencia, por lo que hemos decidido que los astronautas tendrán diferentes ciclos de sueño. Como resultado, la tripulación se dividirá en tres turnos (que se solapan durante unas dos horas por motivos sociales, ya que todo el equipo se reúne en ese momento), de modo que los experimentos funcionen las 24 horas del día. Independientemente del turno en el que se encuentre el astronauta, después de despertarse, hará su higiene y luego desayunará en la zona de comidas de nuestra base (imagen 36). Tras el desayuno, la tripulación irá al módulo de gimnasia (imagen 29), donde cada miembro realizará un mínimo de ejercicio físico para mantenerse en forma, saludable y combatir los efectos negativos de la baja gravedad en el cuerpo humano. Después, cada miembro de la tripulación recibirá sus respectivas tareas del control de tierra (imagen 22), y comenzará a trabajar en el trabajo asignado dentro del módulo de investigación (imagen 21) o, en ocasiones especiales, podrán salir al exterior para estudiar el entorno lunar. Después de la mitad del período de trabajo, la tripulación se beneficiará de una pausa de una hora para almorzar y tendrá una comida que consiste en alimentos de invernadero (imagen 33). A continuación, los astronautas volverán a trabajar hasta el final del programa de investigación de 8 horas. A continuación, la tripulación cenará, seguida de un tiempo libre en el que cada uno podrá elegir qué actividades quiere realizar para desconectar (hablar con sus familias o leer un libro, por ejemplo). Para ganar más unidad dentro del equipo, una vez a la semana, los astronautas podrían participar en actividades especiales, como tener una noche de cine y jugar a juegos de mesa en la sala de estar (imagen 37). Después de un día ajetreado, los astronautas se asean (baño: imagen 30) y regresan a sus habitaciones (imagen 31) para dormir durante unas 8 horas, ya que el descanso es de suma importancia para afrontar el estrés y las duras condiciones de la superficie lunar.