PIONEERS-hankkeessa (Permanent International COlonies Near CratErs Exploiting Lunar ReSources) pyritään pitkäaikaiseen oleskeluun Kuussa käyttämällä suljettua ekologista kiertoa ja yhteisiä kuun resursseja, mikä mahdollistaa useiden lähes itsenäisten tukikohtien rakentamisen.

Tätä varten etelänavalle rakennetaan säteittäissymmetrinen tukikohta kuun kraatterin seinämän sisälle, kuten Shackleton. Vesi otetaan talteen ja sitä käytetään lähtökohtana prosesseille, joiden avulla voidaan kasvattaa ruokaa, saada ravinteita takaisin ja tuottaa välttämättömiä kaasuja, kuten hiilidioksidia, happea, vetyä tai typpeä. Kraatterin seinämien huipuille sijoitetaan aurinkopaneeleita, joilla varmistetaan jatkuva sähkönsaanti, joka voidaan jakaa useiden tukikohtien kesken. Nämä katetaan meteoriittisten vaarojen varalta, jotka havaitaan ennakoiden.

Kahdeksan ikosaedristä kupolia tarjoaa erilaisia toimintoja ja niissä voi asua jopa kahdeksan ihmistä, jotka tutkivat sen avulla läheisiä alueita roverien avulla, valmistavat matalan painovoiman tuotteita, jotta saadaan varoja ylläpitoon, ja tekevät erilaisia kokeita, joiden avulla tutkitaan uusia teknologioita, jotka soveltuvat elämään kuussa. Lisäksi sitä käytetään myös avaruusasemana, josta voi tulevaisuudessa lähteä Marsiin. Erilaisten aineiden, kuten hapen, metaanin ja vedyn, in situ -tuotanto mahdollistaa tarvittaessa avaruusalusten polttoaineen tuottamisen.

Kaiken kaikkiaan tukikohta olisi ponnahduslauta sellaisten itsenäisten suurten siirtokuntien perustamiselle, jotka voivat käyttää uudelleen omia resurssejaan ja hyödyntää paikallisia resursseja ja jotka samalla tuottavat tieteellistä ja kaupallista hyötyä.

Kuuleiri rakennettaisiin etelänavan kraatterin seinämien sisään, kuten Shackleton. Näin se olisi suojattu säteilyltä ja meteoriittien aiheuttamilta vaaroilta, ja samalla sen ympärille voitaisiin rakentaa useita tukikohtia. Koska se on tukikohtaan nähden hyvin leveä, se mahdollistaisi laajentamisen tulevaisuudessa, jotta sinne voitaisiin sijoittaa lisää ihmisiä. Kraatterista saataisiin jäätä, josta saataisiin vetyä, happea ja vettä. Lisäksi niin sanottuja ikuisen valon huippuja käytettäisiin jatkuvaan sähköntuotantoon aurinkopaneeleilla, joita voitaisiin jakaa, mikä vähentäisi kilpailua tämän alueen asuttamisesta ja kannustaisi yhteistyöhön.

Tukikohta koostuisi seitsemästä ikosaedrinmuotoisesta kupolista, jotka on liitetty toisiinsa putkilla vakauden parantamiseksi, sillä ne koostuvat tasasivuisista kolmioista, jotka on valmistettu HY-seoksista paineen kestämiseksi, sekä naarmuuntumattomasta muovista erityisesti ulkoalueiden osalta, sekä Roverin autotallista. Nämä levyt lähetettäisiin pinnalle yhdessä RTG-käyttöisten liikkuvien koneiden kanssa, joiden avulla voitaisiin porata tarvittava tila. Tämä toimisi myös alustavana tehtävänä, jolla testattaisiin menettelyjä ja teknologioita. Lisäksi sen rengasjärjestelmä voitaisiin kääntää pystysuoraan ja ottaa käyttöön putkia jään levittämiseksi. Se kulkisi kraatterin ylempien seinämien yli ja laskeutuisi sitten takaisin tukikohtaan. Lisäksi lähetettäisiin antennit viestintää varten. Ajan myötä, kun ihmisten läsnäolo lisääntyy, voitaisiin rakentaa monimutkaisempia järjestelmiä, jotka yhdistäisivät useita tukikohtia. Regoliittia louhittaisiin paikan päällä, jotta voitaisiin muodostaa suojapinnoitteita, jotka voitaisiin ottaa käyttöön, jos havaittaisiin jokin mahdollinen vaara. Nämä monikäyttöiset koneet käsittelisivät niitä ja käyttäisivät niitä 3D-tulostimen materiaalina. Tämän valmisteluvaiheen kustannusten alentamiseksi tarvittaisiin kansainvälinen ohjelma sekä uudelleenkäytettävien kantorakettien käyttö.

Säteilylle altistumisen vähentämiseksi tukikohta olisi haudattu kraatterin seinämän sisään, ja sieltä olisi pieni, regoliitin peittämä uloskäynti, johon roverit sijoitettaisiin. Ne peitettäisiin säteilynkestävällä materiaalilla, ja niihin kiinnitettäisiin kuupuvut siten, että kuupöly voidaan poistaa niiden takaosasta. Lisäksi mönkijät olisivat tukikohtaan liitetyssä ulkokammiossa, jossa niitä huollettaisiin. Pölyä poistettaisiin sen pinnalta pumppaamalla ylimääräistä hiilidioksidia ajoneuvoihin, minkä jälkeen se suodatettaisiin. Rovereita voitaisiin myös kauko-ohjata tiedustelutehtävissä altistumisen välttämiseksi. Herkille alueille, kuten aurinkopaneeleille, rakennettaisiin siirrettävät regoliittikatot, jos satelliittihavainnoinnin avulla havaittaisiin jokin vaara. Alhaisen painovoiman vaikutuksen vähentämiseksi olisi myös liikunnalle varattu tila.

Vesi otettaisiin jään muodossa kraatterin syvennyksestä ja kuljetettaisiin tukikohdan ulkoalueelle, jossa se sulatettaisiin kuumilla peileillä. Osa siitä käytettäisiin vesiviljelyaltaissa, ja sitä voitaisiin saada myös jätetuotteena kasvien jäänteitä käyttävistä hajottajaeliöistä. Astronauttien hiilidioksidia käsiteltäisiin Sabatierin reaktiossa, jotta saataisiin vielä lisää vettä, sekä vesikaasunsiirtoreaktiossa. Höyrynä saatu vesi jäähdytettäisiin ja paineistettaisiin nesteyttämiseksi.

Yhdessä kupolissa olisi vesiviljelyaltaita, joissa kasvatettaisiin erilaisia kasveja: soijaa, kikherneitä ja maapähkinöitä proteiinien ja rasvojen saamiseksi, perunoita hiilihydraattien saamiseksi ja vihreälehtisiä kasveja, kuten pinaatteja, jotka tuottavat hyödyllisiä kivennäisaineita, kuten kalsiumia, joka on tärkeää osteoporoosin välttämiseksi. Myös monisoluisten levien ohella kasvatettaisiin diatomeja, jotka poistaisivat hiilidioksidia ja tuottaisivat happea. Hajottajasienet ja -bakteerit söisivät kasvien jäänteitä pimeissä kammioissa proteiinien lisälähteenä ja tuottaisivat vettä, hiilidioksidia ja typpeä, jotka kerättäisiin talteen ja lähetettäisiin takaisin kasveille, jolloin typen kiertokulku muodostuisi uudelleen, mikä vähentäisi kasvien kasvuun tarvittavien tuontiaineiden tarvetta.

Sähköä tuotettaisiin pääasiassa aurinkopaneeleilla, jotka olisi sijoitettu kraatterin seinämän huippujen ympärille, jotta energiaa saataisiin jatkuvasti myös kuun syklin pimeinä aikoina. Sitä jaettaisiin myös useiden tukikohtien kesken, kun ne rakennettaisiin. Veden elektrolyysistä ja WGS:stä saatavaa vetyä voitaisiin käyttää myös polttokennoissa energian lisäämiseksi. Muita lisäenergialähteitä olisivat kompostikammiossa tuotettu lämpö ja Sabatierin prosessissa tuotettu metaani, joka voitaisiin varastoida polttoaineeksi tai polttaa.

Erilaisten kaasujen saamiseksi käytettäisiin useita reaktioita. Jäätä elektrolyysoitaisiin hapen ja vedyn saamiseksi, ja niitä käytettäisiin moniin eri tarkoituksiin, kuten edellä todettiin. Asukkaat ja kompostorin eliöt kuluttaisivat happea ja saisivat typpeä suodattamalla sen jätetuotteet. Aluksi typpeä ja happea tuotaisiin Maasta tukikohdan ilmakehän luomiseksi, mutta niitä voitaisiin tuottaa pienessä mittakaavassa maataloudessa hajottajien, kasvien ja levien avulla. Hiilidioksidia käytettäisiin Sabatierin reaktiossa veden ja metaanin saamiseksi, ja sitä käytettäisiin myös pölyn poistamiseen mönkijöistä. Kaiken kaikkiaan ilmakehää seurattaisiin jatkuvasti antureiden avulla mahdollisten vuotojen havaitsemiseksi, ja tuodut varannot varastoitaisiin onnettomuuksien varalta. Mahdolliset haitalliset kaasut, kuten WGS:n hiilidioksidi, voitaisiin vapauttaa ilmakehään ja poistaa aurinkotuulen avulla.

Leirillä olisi useita toimintoja samanaikaisesti. Se olisi kansainvälinen, skaalautuva kokeilu, jossa kokeiltaisiin erilaisia menettelyjä ja strategioita vakaiden, itsenäisten tukikohtien luomiseksi, jotka voisivat jakaa paikallisia resursseja yhdistetyn verkon kautta.

Lisäksi laajamittaiset tutkimusmatkat sekä etänä että avaruusalusten avulla antaisivat korvaamatonta tietoa Kuun geologiasta, ei ainoastaan pinnan tasolla vaan myös syvemmällä porauskoneiden avulla. Sitä voitaisiin käyttää myös matalan painovoiman sovellusten ja tuotteiden tutkimiseen ja niiden vientiin kokonaiskustannusten alentamiseksi, jolloin saataisiin monipuolista tieteellistä tietoa. Pitkällä aikavälillä sitä voitaisiin käyttää Marsiin suuntautuvien avaruuslentojen lähtöpaikkana sen alhaisen painovoiman ja paikan päällä tapahtuvan polttoaineen valmistuksen ansiosta.

Miehistö heräisi 8-9 tunnin unijaksojen jälkeen, vaikka pari astronauttia vartioi viestintähuonetta ja otti tarvittaessa yhteyttä sekä Maahan että muihin läheisiin tukikohtiin. Nämä parit vuorottelisivat säännöllisesti, ja muun miehistön sallittaisiin levätä päiväsaikaan. Yleinen skannaustoimenpide suoritettaisiin, ja sen jälkeen miehistö käyttäisi aikaansa erilaisiin tieteellisiin kokeisiin oman erikoisalansa mukaan. Esimerkiksi geologit voisivat tehdä EVA:t tai käyttää Rovereita etänä; kasvitieteilijät voisivat valvoa viljelykasveja ja tehdä matalan painovoiman kokeita laboratoriossa; insinöörit voisivat seurata reaktioita ja auttaa korjaamaan mahdolliset vuodot ja niin edelleen. Seitsemän tunnin työn jälkeen miehistö kokoontuisi keskushuoneeseen lounaalle ja saisi kaksi tuntia vapaata, jolloin he voisivat harrastaa liikuntaa kuntosalilla, käydä lääkärintarkastuksissa, rentoutua keskushuoneessa jne. Sen jälkeen tehtäisiin analyysejä saadusta materiaalista tai tehdyistä kokeista sekä huoltotöitä, kuten kompostorin tarkistaminen, Roverin puhdistaminen ja niin edelleen. Kokonaistulokset lähetettäisiin päivän päätteeksi päivittäisenä raporttina, jossa tarkasteltaisiin valmistusprosessien, kokeiden, ehdotusten jne. toteutettavuutta, ja Maasta saataisiin ohjeita. Kanava olisi kuitenkin jatkuvasti auki ja sitä seurattaisiin sen mukaisesti. Jos tarvikkeita tarvittaisiin, tukikohta pyytäisi rahtilentoa, ja uudelleenkäytettävät kantoraketit veisivät tarvikkeita, jotka laskeutuisivat pinnalle, tai jos kyseessä olisi herkempi materiaali, ne laskeutuisivat lähelle sisäänkäyntiä, tankattaisiin ja lähdettäisiin. Jos muissa tukikohdissa tapahtuisi jotain, miehistö pääsisi sinne roveriensa avulla antamaan apua, mikä takaisi nopean reagoinnin, kunnes Maasta tulisi tarvittaessa lisäapua.