A PIONEERS projekt (Permanent International COlonies Near CratErs Exploiting lunar ReSources) célja, hogy zárt ökológiai körforgás és közös holdi erőforrások felhasználásával hosszú távú tartózkodást biztosítson a Holdon, lehetővé téve ezzel több, egymástól szinte független bázis építését.

Ennek érdekében egy sugárirányban szimmetrikus bázist építenek a Déli-sarkon egy holdkráter falán belül, mint például a Shackleton. A vizet kivonják és egy sor olyan folyamat kiindulópontjaként használják majd, amelyek lehetővé teszik az élelmiszer-termesztést, a tápanyagok visszanyerését és az olyan alapvető gázok előállítását, mint a szén-dioxid, az oxigén, a hidrogén vagy a nitrogén. A kráterfalak csúcsain napelemek lesznek elhelyezve, hogy biztosítsák az állandó áramellátást, amelyet több bázis között lehetne megosztani. Ezeket meteorveszély esetén lefedik majd, amelyeket előre láthatóan észlelnek.

Nyolc ikozaéderes kupola fog különböző funkciókat ellátni, és akár nyolc embernek is otthont ad, akik a közeli területek roverekkel történő vizsgálatára, alacsony gravitációs termékek gyártására, hogy pénzt szerezzenek a karbantartáshoz, és különböző kísérleteket végezzenek a Holdon való életre alkalmas új technológiák felfedezésére. Ezenkívül űrkikötőként is használják majd a jövőben a Marsra való induláshoz. A különböző anyagok, többek között oxigén, metán és hidrogén helyszíni előállítása lehetővé teszi majd, hogy szükség esetén űrhajók üzemanyaggal lássák el őket.

Összességében a bázis egy ugródeszka lenne a független, nagyméretű kolóniák létrehozásához, amelyek újrahasznosíthatják erőforrásaikat és felhasználhatják a helyi erőforrásokat, miközben tudományos és kereskedelmi hasznot is hoznak.

A Holdtábor egy Déli-sarki kráter falai között épülne, mint a Shackleton. Így védve lenne a sugárzástól és a meteoritveszélytől, ugyanakkor lehetővé tenné, hogy több bázis épüljön körülötte. Mivel a bázishoz képest nagy szélességű, ez lehetővé tenné a jövőbeni bővítéseket, hogy több embernek adhasson otthont. A kráterből jeget nyernének, amely hidrogént, oxigént és vizet biztosítana. Ezen kívül az úgynevezett örök fény csúcsait arra használnák, hogy állandó elektromos áramot termeljenek napelemekkel, amelyeket meg lehetne osztani, ezáltal csökkentve a terület benépesítéséért folyó versenyt, és ösztönözve az együttműködést.

Az alap hét ikozaéderes kupolából állna, amelyeket csövek kötnének össze a stabilitás javítása érdekében, mivel HY ötvözetekből álló egyenlő oldalú háromszögekből állnak, hogy ellenálljanak a nyomásnak, valamint egy karcálló műanyag borítással, különösen a külső területek, valamint egy rover garázs. Ezeket a lemezeket a felszínre küldenék az RTG-vel hajtott mobil gépek mellett, amelyek lehetővé tennék a szükséges hely kifúrását. Ez egyben egy előzetes küldetésként is szolgálna az eljárások és technológiák tesztelésére. Emellett a gumirendszere függőlegesen elfordulhatna, és csöveket telepítene a jég szétosztására. A kráter felső falai fölött haladna, majd leereszkedne vissza a bázisra. Emellett kommunikációs antennákat is küldenének. Idővel, az emberi jelenlét növekedésével egyre összetettebb rendszereket lehetne építeni, amelyek több bázist is összekapcsolnának. A regolitot a helyszínen kitermelnék, hogy védőrétegeket képezzenek, amelyeket bármilyen potenciális veszély észlelése esetén be lehetne vetni. Ezeket feldolgoznák és 3D-nyomtató anyagként használnák fel ezek a polivalens gépek. Az előkészítő szakasz költségeinek csökkentése érdekében nemzetközi programra lenne szükség, valamint újrafelhasználható hordozórakéták használatára.

A sugárterhelés csökkentése érdekében a bázist a kráter falába temetnék be, egy kis, regolitokkal fedett kijárattal, ahonnan a roverek indulnának. Ezeket sugárzásálló anyaggal borítanák, és holdi ruhákat rögzítenének hozzájuk úgy, hogy a holdi por eltávolítható legyen a hátsó részről. A roverek emellett egy külső, a bázissal összekötött kamrában lennének, ahol karbantartanák őket. A por eltávolítása a felszínéről úgy történne, hogy a járművekbe a felesleges szén-dioxidot pumpálnák, majd azt megszűrnék. A rovereket távolról is lehetne működtetni a felderítő műveletekhez, hogy elkerüljék a kitettséget. Az érzékeny területeken, például a napelemeknél telepíthető regolit-fedlapokat építenének, ha műholdas megfigyeléssel bármilyen veszélyt észlelnének. Végül, az alacsony gravitáció hatásának csökkentése érdekében lenne egy, a fizikai aktivitásnak szentelt tér.

A vizet jég formájában a kráter mélyedéséből vonnák ki, és a bázis külső területére szállítanák, ahol forró tükrökkel olvasztanák meg. Egy részét hidrokultúrás tartályokban használnák fel, és hulladékként a növények maradványaival táplálkozó bomló szervezetekből is nyerhetnénk. Az űrhajósok által kibocsátott szén-dioxidot a Sabatier-reakcióban dolgoznák fel, hogy még több vizet nyerjenek, valamint a víz-gázcsere-reakcióban. A gőz formájában nyert vizet lehűtenék és nyomás alá helyeznék, hogy cseppfolyósítsák.

Az egyik kupolában hidroponikus tartályokat helyeznének el, ahol többféle növényt nevelnének: szóját, csicseriborsót és földimogyorót fehérjék és zsírok előállítására; burgonyát szénhidrátok előállítására; és zöld levelű növényeket, például spenótot, hasznos ásványi anyagok, például a csontritkulás megelőzéséhez elengedhetetlen kalcium előállítására. A többsejtű algákkal együtt a szén-dioxid eltávolítására és oxigéntermelésre is tenyészthetnénk diatómákat. A sötét kamrákban bomlástermelő gombák és baktériumok táplálkoznának a növények maradványaival, amelyek további fehérjeforrásként, valamint víz, szén-dioxid és nitrogén előállítására szolgálnának, amelyeket összegyűjtenének és visszaküldenének a növényeknek, újrateremtve a nitrogén körforgását, hogy csökkentsék a növények növekedéséhez szükséges importált anyagok szükségességét.

Az energiát főként a kráter falának csúcsai körül elhelyezett napelemek termelnék, hogy a holdi ciklus sötét időszakaiban is állandó áramellátást biztosítsanak. Az energiát több bázis között is szétosztanák, amikor azok megépülnek. A víz elektrolíziséből és a WGS-ből nyert hidrogént üzemanyagcellákban is fel lehetne használni, hogy még több energiát nyerjünk. További további energiaforrások lennének a komposztkamra által termelt hő és a Sabatier-folyamat során keletkező metán, amelyet üzemanyagként tárolhatnának vagy elégethetnének.

A különböző gázok előállításához többféle reakciót alkalmaznának. A jeget elektrolízis útján oxigént és hidrogént nyernének, amelyeket a fentiek szerint többféleképpen használnának fel. Az oxigént a lakosok és a komposztálóban élő szervezetek fogyasztanák el, a nitrogént pedig a hulladéktermékek kiszűrésével nyernék. A bázis légkörének kialakításához a nitrogént és az oxigént eleinte a Földről importálnák, de kis léptékben a bomlástermelők, a növények és az algák segítségével a gazdálkodással is előállítható lenne. A szén-dioxidot a Sabatier-reakcióban víz és metán előállítására használnák fel, és a roverek porának eltávolítására is felhasználnák. Összességében a légkört érzékelőkkel folyamatosan figyelnék, hogy észleljék az esetleges szivárgást, és baleset esetére importált tartalékokat tárolnának. Bármilyen káros gáz, például a WGS-ből származó CO, a légkörbe kerülhetne, és a napszél távolítaná el.

A tábor egyszerre több funkciót is ellátna. Nemzetközi, méretezhető kísérlet lenne különböző eljárások és stratégiák kipróbálására, hogy stabil, független bázisokat hozzanak létre, amelyek egy összekapcsolt hálózaton keresztül megoszthatják a helyi erőforrásokat.

Ezen túlmenően, a nagy kiterjedésű expedíciók mind távolról, mind EVA-kon keresztül felbecsülhetetlen ismereteket nyújtanának a Hold geológiájáról, nemcsak a felszínen, hanem a fúrógépek segítségével a mélyebb szinteken is. Az alacsony gravitációs alkalmazások és termékek vizsgálatára és exportálására is felhasználható lenne az általános költségek csökkentése érdekében, változatos tudományos ismereteket nyújtva. Hosszú távon a Marsra irányuló küldetések jövőbeli indítóállomásaként is használható lenne, köszönhetően az alacsony gravitációnak és a helyben történő hajtóanyaggyártásnak.

A legénység 8-9 órás alvási periódusok után ébredne, bár egy űrhajóspár őrizné a kommunikációs szobát, és szükség esetén kapcsolatot tartana mind a Földdel, mind más közeli bázisokkal. Ezek a párok rendszeresen váltakoznának, és a legénység többi tagja napközben pihenhetne. Lenne egy általános letapogatási eljárás, és utána a legénység a szakterületüknek megfelelően különböző tudományos kísérleteknek szentelné az idejét. Például a geológusok EVA-kat végezhetnének, vagy rovereket üzemeltethetnének távolról; a botanikusok felügyelnék a növényeket, és alacsony gravitációs kísérleteket végeznének a laborban; a mérnökök figyelnék a reakciókat, és segítenének az esetleges szivárgások javításában, és így tovább. Hét óra munka után a legénység a központi teremben gyűlne össze ebédelni, majd két óra szabadidő következne, amikor is tornázhatnának a konditeremben, orvosi vizsgálaton vehetnének részt, pihenhetnének a központi teremben stb. Ezután a kinyert anyagok vagy elvégzett kísérletek adatainak elemzése következne, valamint karbantartási munkák, például a komposztáló felülvizsgálata, a roverek tisztítása stb. Az összesített eredményeket a nap végén napi jelentésként elküldenék, felülvizsgálva az olyan szempontokat, mint a gyártási folyamatok megvalósíthatósága, kísérletek, javaslatok stb., és utasításokat kapnának a Földről. A csatorna azonban folyamatosan nyitva lenne, és ennek megfelelően nyomon követnék. Ha bármilyen utánpótlásra lenne szükség, a bázis teherszállító küldetést kérne, és többször felhasználható hordozórakéták szállítanák az utánpótlást, amelyek leereszkednének a felszínre, vagy kényesebb anyagok esetében a bejárat közelében landolnának, feltöltődnének, és távoznának. Ha más bázisokon bármilyen felbukkanás történne, a legénység a rovereken keresztül oda tudna jutni, hogy segítséget nyújtson, biztosítva a gyors reagálást, amíg a Földről további segítség érkezik, ha szükség lenne rá.