Tukikohtamme Cartier I pyrkii esittämään tarkan mallin realistisesta kuun asutuksesta. Ensimmäinen askel tähän haasteeseen vastaamisessa oli kaikkien ratkaistavien ongelmien luetteloiminen. Löysimme seuraavat: rakentaminen, sijainti, elintärkeät tarpeet (ruoka, vesi, ilma), energia, turvallisuus (säteily, kuumuus, terveyspuutteet) ja hyöty. Ratkaisumme erottuu edukseen suuren laajennettavuuden, helpon asennettavuuden ja itsenäisyyden ansiosta. Cartier I olisi.

Ensimmäistä retkikuntaa johtaisi neljä astronauttia, jotka toisivat mukanaan kaikki rakennustarvikkeet.

• Asettumisvaiheessa (2-4 viikkoa päärakenteiden osalta, 6-8 viikkoa elintarvikeautonomian osalta) astronautit rakentavat tukikohdan (selitetään tarkemmin jäljempänä) ja asentavat tärkeimmät infrastruktuurit, kuten vedenhankinnan ja energiantuotannon.
• Kun pioneerit ovat asettuneet alukselle ja tukikohta on itsenäinen, voidaan suorittaa lisää operaatioita tukikohdan laajentamiseksi, ja siitä voi tulla laajamittainen siirtokunta, jossa asuu kymmenkunta astronauttia kerrallaan, koska moduulit on suunniteltu erityisesti laajentumista varten.

Olemme luoneet CAD-mallin, jossa on kuuleirimme peruspiirteet; se koostuu neljästä asumiskelpoisesta moduulista ja suurimmasta osasta ulkoisia infrastruktuureja (veden talteenotto/varastointi ja energiantuotanto). Cartier I olisi ollut 1. retkikunnan aikana. Jäljempänä olevissa kaaviokuvissa selitetään yksityiskohtaisesti tukikohdan ja kaikkien yksittäisten moduulien kokoonpano sekä vesi- ja sähköntuotantojärjestelmät.

Olemme päättäneet sijoittaa asutuksen suoraan kraatterin pohjalle, jonka seinämät toimisivat tehokkaana aurinkosuojana (tämä poistaa myös jään kuljettamiseen liittyvät haasteet). Kraatterin valinnassa on täytettävä monia kriteerejä: pohjalla on oltava ikuinen varjo, reunalla on oltava voimakas ja tiheä valaistus ja siellä on oltava hyvät vesijääpitoisuudet. Muita etuja voisivat olla kraatterin koko (vaikuttaa matka-aikaan), sen läheisyys muihin kiinnostaviin kohteisiin ja sen suuntautuminen kohti mahdollisesti kartoittamattomia avaruusalueita.

Chandrayaan-1-retkikunnan tietojen mukaan vettä on eniten kuun napojen läheisyydessä, joten meidän tukikohtamme on todennäköisesti siellä. Tarkkojen tietojen puuttuminen tietyistä kraattereista estää meitä antamasta lopullista vastausta, mutta mahdollisia ehdokkaita ovat Shackletonin kraatteri (jonka huiput ovat valaistuja ~94% vuoden aikana), Whipplen kraatteri (jossa ennustetaan olevan paksu jääkerros) tai Pearyn kraatteri (joka on melko matala).

Aiomme käyttää raketin runkoa pohjan perusrunkona. Kun raketti saavuttaa Kuun kiertoradan, se puretaan neljään osaan, jotka laskeutuvat itsenäisesti. Nämä neljä lieriön muotoista osaa muodostavat neljä asumismoduulia, joita astronautit tarvitsevat ensimmäisellä tutkimusmatkallaan: asumismoduuli, yhteisömoduuli (ja urheilumoduuli), kasvihuonemoduuli ja tutkimusmoduuli (ks. kaaviot alla).

Koska säteilyn aiheuttama lämpövirta voidaan jättää huomiotta, tarvitaan lämpöeristystä vain säteilyn (alustasta ulospäin) ja maan kautta tapahtuvan johtumisen aiheuttaman lämpöhäviön varalta. Tämä voidaan tehdä käyttämällä monikerroksista eristettä - Kapton- tai Mylar-levyä - säteilyn torjumiseksi ja paksuntamalla rungon maata koskettavaa osaa. Myös puhallettavat moduulit ovat mahdollisia, kunhan myös niiden maanpinnan kanssa kosketuksissa oleva pohja on tehty paksusta eristysmateriaalista.

Raketin rungon käyttäminen lyhentää huomattavasti rakennusaikaa, koska moduulien, ulkoisen infrastruktuurin ja sisätilojen kalusteiden väliset liitokset ovat ainoat tarvittavat rakenteet. Infrastruktuurit kootaan Maassa rakennetuista pienistä tai keskikokoisista osista; matala painovoima helpottaa suurempien osien kuljettamista.

Pian saapumisen jälkeen ryhmä siirtyy kraatterin ulkopuolelle asentamaan aurinkosuojia ja viestintäantennia. Tämä on yksi ainoista kerroista, jolloin heidän on matkustettava pitkiä matkoja (lukuun ottamatta satunnaisia huoltotöitä), sillä leiri on muuten kompakti.

Astronautit voivat altistua kolmelle vaaralle, jotka voidaan jakaa kolmeen luokkaan.

Ensinnäkin ympäristökysymykset: kuten aiemmin selitettiin, avaruudesta tuleva tavallisesti haitallinen säteily ei koskaan saavuta kraatterin pohjalla olevia astronautteja, joten tämä ongelma voidaan poistaa. Sen sijaan meteoriitit voivat mahdollisesti päästä leiriin, mutta nopeat laskelmat (verrattaessa Maan ilmakehään pääsevään määrään) osoittavat, että todennäköisyys, että meteoriitti vahingoittaisi moduulia tai astronauttia, on häviävän pieni.

Toiseksi terveyspuutteet: astronautit kokevat vain kuudesosan Maan painovoimasta, mikä johtaa lihaskatoon. Vastapainoksi astronautit harjoittelevat päivittäin koneilla, jotka on mukautettu toimimaan alhaisessa painovoimassa (kuminauhat, jotka vetävät henkilöä alaspäin, magneettinen vastus jne.).

Kolmanneksi tekniset ongelmat tai onnettomuudet. Kaikki moduulit on suljettu ilmatiiviillä ovilla, eikä niiden rikkoutuminen vaikuta niihin; lämpötilan tai ilman koostumuksen kaltaisia parametreja seurataan jatkuvasti onnettomuuksien estämiseksi.

Laskeutumisvaiheen aikana astronautit ovat riippuvaisia pienestä Maasta tuodusta vesivarastosta. Kun he ovat asentaneet pääinfrastruktuurin, vesi otetaan regoliitista kolmivaiheisessa prosessissa.
Ensimmäinen vaihe on kaivaminen: Rover kaivaa regoliittia ja vie sen lämpökammioon.
Toinen vaihe on uuttaminen: Aurinkoenergian avulla kammio kuumennetaan noin 600 K:een, jolloin vesi sublimoituu ja säiliön paine kasvaa.
Kolmas ja viimeinen vaihe on kuljetus: kun vesihöyry on kulkenut turbiinin läpi (ks. sähköä koskeva jakso), se tiivistyy putkistoon, joka johtaa vesisäiliöön. Säädin valvoo veden puhtautta varmistaakseen, että se on juomakelpoista; tarvittaessa sitä voidaan puhdistaa edelleen.
Jätteiden välttämiseksi vesi kierrätetään samalla tavalla kuin ISS:llä: astronauttien/kasvien haihtumisesta, virtsasta, suihkusta ja lavuaarin viemäristä.

Ruoka tuotetaan kasvihuonemoduulissa (ks. kaaviot alla).
Vihanneksia tuotetaan aeroponisissa ja hydroponisissa järjestelmissä, joissa käytetään ravinteilla rikastettua vettä (ravinteet voidaan syntetisoida louhitusta KREEP:stä tai Maasta tuoduista tiivistetyistä varastoista). Aeroponisessa järjestelmässä kasvien juuret sumutetaan sumulla, joka sisältää kaikki tarvittavat ravinteet; hydroponisessa järjestelmässä juurten kärki kylpee liuoksessa (kasvualustana voidaan käyttää kivivillaa tai perliittiä). Kasvit valitaan satoisuuden, kasvu-ajan ja ravintoarvon perusteella (nopeasti kasvavia kasveja ovat esimerkiksi lehtikaali, pavut, salaatti, tomaatit ja marjat). Kasvit kasvavat valvotussa ympäristössä, jossa ne saavat ihanteellisen valon voimakkuuden/aallonpituuden ja lämpötilan.
Keinotekoinen liha "kasvatetaan" kylvämällä kantasoluja ravintoalustassa proteiinien tuottamiseksi.
Muita pilaantumattomia elintarvikkeita tuodaan maasta riittävästi.

Asettumisvaiheen aikana tukikohta saa virtansa radioisotooppilämpögeneraattorista, joka hävitetään turvallisen välimatkan päästä tukikohdasta, kun sitä ei enää tarvita.
Veden kanssa tuotetaan sähköä CSP-järjestelmässä (concentrated solar power):
Kaksiakseliset seurantaheijastimet sijoitetaan kraatterin ulkopuolisille huipuille, ja ne heijastavat auringonvalon samaan pisteeseen leirin lähellä. Sinne sijoitettu lämmityskammio tuottaa korkeapaineista höyryä, joka kulkee turbiinin läpi ja pyörittää sen siipiä; tämä pyörimisliike muunnetaan sähköksi generaattorilla (selitetään kaaviossa jäljempänä).
Vaihtoehtona voitaisiin käyttää myös aurinkopaneeleita järjestelmän monimutkaisuuden vähentämiseksi, mutta tämä vähentäisi tuottoa (vain ~20% hyötysuhde, kun turbiinien hyötysuhde on ~50%) ja vaatisi suuremman pinta-alan.

Hengityksessä on kaksi olennaista prosessia, jotka on suoritettava: O2:n tuottaminen ja CO2:n poistaminen. Tarvittava typpi (80% ilmaa) voidaan tuoda Maasta, eikä sitä kuluteta, koska se on inertti kaasu.
Happi valmistetaan veden elektrolyysin avulla. Kytkemällä jännite-eron kahteen elektrodiin voimme jakaa H20-molekyylit vedyksi ja hapeksi (veden johtavuuden lisäämiseksi on lisättävä elektrolyyttiä). Vetyä voidaan varastoida ja käyttää myöhemmin rakettipolttoaineena.
Hiilidioksidin pesuun voidaan käyttää litiumhydroksidia (LiOH), joka reagoi hiilidioksidin kanssa tuottaen vettä, tai laihaa amiinia (MEA), joka imee hiilidioksidia ja muuttuu rikkaaksi MEA:ksi (voidaan sitten keittää hiilidioksidin poistamiseksi, jolloin se muuttuu jälleen laihaksi).
Laskeutumisvaiheen aikana ja jos elektrolyysiprosessissa ilmenee ongelmia, käytetään happikynttilöitä pitämään O2-taso vakaana 20%:n tasolla.

Ennen kaikkea, Cartier Itarkoitus on tieteellinen. Leirillä astronautit voivat tehdä kokeita ja tutkimuksia, joita ei voida tehdä Maassa, kuten erilaisten esineiden käyttäytymistä alhaisessa painovoimassa tai tyhjyydessä. Tämä on myös loistava tilaisuus analysoida perusteellisesti kuun kraattereiden regoliitin koostumusta. Leirillä on merkitystä myös astrofysiikan alalla: sen näköalapaikan ansiosta astronautit voivat tarkkailla tähtiä, joita ei voi nähdä Maasta käsin.

Kuuleirimme toimii myös avaruuden kolonisaation reittipisteenä. Avaruusalukset voivat nimittäin tankata elektrolyysistä syntyvää vetykaasua, mikä voisi helpottaa esimerkiksi matkaa Marsiin.

Tulevaisuudessa tukikohdalla voisi olla myös tuottoisampi tavoite, kuten harvinaisten maametallien myynti, joita löytyy helposti kuusta, tai avaruusmatkailun kehittäminen.

Astronautit heräävät kello 7:00, ja heillä on puoli tuntia aikaa hygieniaan ja henkilökohtaisiin asioihin.

Kello 7.30 miehistö nauttii aamiaisen Living Module -moduulissa, jossa syödään sekä kuussa tuotettuja että Maasta tuotuja tuotteita tasapainoisen ruokavalion ylläpitämiseksi. Sen jälkeen kahden astronautin ryhmä valvoo kulkuneuvoa, kun se irrottaa regoliittia (josta myöhemmin otetaan vettä), kun taas loput kaksi astronauttia hoitavat kasvihuonemoduuliin asennettua puutarhaa ja seuraavat keinotekoisen lihan kasvua.

Kello 9:00 kaksi astronauttia lähtee tukikohdasta huoltamaan Rovereita ja infrastruktuureja. Tämä voi koostua useista tehtävistä, kuten joidenkin instrumenttien puhdistamisesta, generaattoreiden tuottavuuden tarkistamisesta tai putkiston eheyden tarkastamisesta. Kaksi muuta astronauttia jäävät tukikohtaan tekemään joitakin tehtäviä miehistön hyvinvoinnin takaamiseksi.

Kello 10.30 kaikki astronautit kokoontuvat yhteismoduuliin tekemään harjoituksia, sillä kuun pinnan alhainen painovoima voi heikentää heidän lihaksiaan. Tunnin harjoittelun ja kolmenkymmenen minuutin levon jälkeen he syövät lounaan ja voivat nauttia tukikohdassa tuotettua ruokaa.

Kello 13:00 miehistö lähtee leirin ulkopuolelle tarkkailemaan tähtiä, jotka näkyvät selvästi valosaasteen puuttumisen ansiosta. Havainto lähetetään sitten Maahan, jossa tutkijat voivat analysoida niitä tarkemmin. Loppuosan "iltapäivästä" astronautit keräävät näytteitä regoliitista ja analysoivat niiden koostumusta tutkimusmoduulissa, tarkistavat parametreja, kuten vesipitoisuutta, ja tekevät erilaisia muita kokeita. Myös nämä tulokset lähetetään Maahan noin kello 18.30, minkä jälkeen astronautit saavat vapaata aikaa levätä.

Kello 19:00 miehistö kokoontuu uudelleen asuintilassa ja valmistelee seuraavan päivän aikataulua. Sen jälkeen he syövät illallisen klo 20:00 ja saavat tunnin vapaa-ajan, jonka aikana he yleensä pelaavat korttia, kuuntelevat hyvää musiikkia tai lukevat kirjoja. Tämä vapaa-aika on tärkeää henkisen hyvinvoinnin takaamiseksi ja avaruudessa asumisen aiheuttaman stressin vähentämiseksi.

Loppuilta on sitten omistettu hygienialle ja maan kanssa tapahtuvalle vaihdolle. Astronautit menevät nukkumaan noin kello 22.30 saadakseen nukkua yönsä täyteen unta ja unelmoidakseen avaruuden äärettömyydestä ja mahdollisuuksista, joita huominen tuo tullessaan.