La nostra base si trova sul fondo del cratere Shackleton, vicino al polo sud della Luna. Consisterà in una cupola gonfiabile a forma di palla fatta di Kevlar 29, metà della quale sarà interrata nella superficie lunare e l'altra metà coperta di regolite. La parte successiva sarà un arco fatto di mattoni lunari, che fungerà da garage e da spazio esterno alla base e allo stesso tempo protetto dalle radiazioni. Lo scopo della nostra base è quello di studiare la Luna per comprendere meglio il mondo che ci circonda, verificare gli effetti di una permanenza umana a lungo termine nello spazio e studiare la possibilità di estrarre He-3 dalla regolite lunare. La base dovrebbe essere il più leggera possibile, quindi le cupole (sfere) saranno gonfiate e il garage previsto sarà realizzato solo con materiali provenienti dalla Luna. La base ospiterà 4 astronauti e sarà composta da cinque piani. Ogni piano avrà una funzione diversa. L'interno della base sarà progettato in modo tale da garantire agli astronauti il massimo comfort psicologico e allo stesso tempo la minore massa possibile inviata dalla Terra, ad esempio plastica stilizzata su legno. In futuro, la base dovrà essere autosufficiente; per consentire ciò, la base potrà essere facilmente ampliata (utilizzando i rover che sono già sulla superficie lunare) con segmenti con più colture idroponiche.

Abbiamo in programma di costruire una base al polo sud della Luna nel cratere d'impatto Shackelton. Poiché l'orbita della Luna è inclinata di soli 5 gradi rispetto all'eclittica, l'interno di questo cratere è in perenne oscurità, grazie alla quale gli astronauti saranno protetti dall'ombra dei crateri dalle radiazioni cosmiche e dai radicali cambiamenti di temperatura. Inoltre, nel cratere in ombra è possibile trovare acqua sotto forma di ghiaccio. L'ampio spazio pianeggiante all'interno del cratere è molto utile per i siti di atterraggio, le future strade e l'espansione della base. I picchi lungo il bordo del cratere sono quasi continuamente illuminati dalla luce solare, trascorrendo circa 80-90% di ogni orbita lunare esposti al sole, quindi siamo in grado di creare una fattoria solare per rifornire continuamente la base di elettricità.

Nella prima fase, verranno portati sulla superficie lunare due tipi di rover. Uno per scavare la superficie e uno per livellare/stampare la regolite. Gli escavatori si occuperanno di scavare una fossa per la base gonfiabile o di adattare uno dei crateri più piccoli per adattarlo alle strutture della sfera. Allo stesso tempo, verrà avviata la costruzione dell'arco (garage). L'arco sarà costruito con mattoni di regolite lunare bruciati in speciali stampanti solari. Questi mattoni saranno posizionati sulla superficie gonfiabile in modo da formare un arco di sostegno (come gli acquedotti romani). Quando tutti i mattoni saranno stati posati, la superficie soffiata sarà rimossa, il che ci darà un ampio spazio sotto l'arco, che potremo utilizzare liberamente. Anche il terreno sotto l'arco sarà abbassato per aumentare lo spazio a nostra disposizione. La base stessa sarà realizzata in Kevlar 29 e posizionata in un semicerchio scavato, quindi gonfiata per riempire l'intero spazio della fossa. La sfera sarà posizionata in modo tale che, uscendo dalla base (parte residenziale), si entri immediatamente nell'arco. La fase successiva della costruzione prevede di interrare la base e l'arco con uno strato di regolite per proteggere dalle radiazioni. L'interramento avverrà con un rover dotato di stampante che lentamente poserà la struttura protettiva strato per strato. Le stampanti in movimento saranno aiutate dagli escavatori di scavo precedentemente necessari.

La minaccia maggiore sulla superficie lunare è rappresentata dalle radiazioni cosmiche e dai micrometeoriti. Il primo elemento di sicurezza è la posizione della base stessa, che si troverà in un cratere profondo. La fase successiva di protezione è costituita da uno spesso strato di regolite sulla zona abitativa e sul garage. La base è stata progettata per ridurre le possibilità di esposizione degli astronauti alle radiazioni, in modo che quando escono dalla zona abitativa siano immediatamente protetti dal grande tetto del garage. Il garage è un luogo in cui i nostri astronauti potranno svolgere lavori che richiedono molto spazio o che devono essere eseguiti al di fuori della base, ad esempio la manutenzione dei rover, il disimballaggio dei rifornimenti dalla Terra. In caso di emergenza, i nostri astronauti scenderanno al livello più basso della base, dove sono meglio protetti dalle radiazioni. Le eruzioni solari devono essere monitorate per garantire la massima sicurezza degli astronauti.

All'interno del cratere Shackleton l'equipaggio potrà trovare acqua sotto forma di ghiaccio. Per ottenere acqua potabile, il ghiaccio deve essere sciolto. L'acqua deve essere preparata in un impianto di trattamento dell'acqua, perché l'acqua può essere inquinata. Il monitoraggio dell'acqua e la stima della quantità d'acqua sono di competenza dell'impianto di trattamento dell'acqua. Questo aiuterà nella gestione delle scorte di base. L'acqua sarà riciclata dall'urina e dall'atmosfera della base, grazie alla quale il ciclo dell'acqua sarà chiuso e quasi tutta l'acqua sarà riutilizzata.

All'inizio della creazione della base, il cibo sarà fornito dai servizi del terreno. Tuttavia, con il passare del tempo, la quantità di cibo prodotta nella base dovrebbe essere aumentata per raggiungere l'autosufficienza. La fonte di cibo è la coltura idroponica sul ponte della base. Il vantaggio di questa soluzione è la grande varietà di piante disponibili. Queste possono essere selezionate appositamente per la dieta specifica degli astronauti, in modo da fornire loro il valore nutrizionale di cui hanno bisogno. La base sarà inoltre dotata di allevamenti di insetti, che saranno tenuti per diversificare la dieta dell'equipaggio e aggiungere una fonte di proteine facile da mantenere. La composizione della dieta verrà consultata con i dietologi sulla Terra per adattarla alle esigenze dell'equipaggio. In questo modo gli astronauti si manterranno in salute.

L'elettricità sarà ottenuta principalmente da pannelli solari. I pannelli saranno collocati in cima al cratere, dove sono quasi sempre illuminati (perché il cratere è al polo sud) e collegati alla base da un cavo che sarà ricoperto da uno strato di regolite per tutta la sua lunghezza dai rover (per proteggersi dai micrometeoriti). I dispositivi come i rover saranno alimentati da generatori termoelettrici a radioisotopi (soprattutto i rover che sono stati posizionati prima della costruzione della fattoria solare). Durante la notte lunare, l'energia verrà ricavata da batterie, dall'idrogeno accumulato dal veicolo minerario e dall'idrogeno che verrà prodotto per elettrolisi dell'acqua quando avremo troppa energia (ad esempio dai pannelli solari durante il giorno).

L'aria è una parte essenziale del sistema LSS (Life Support System). L'aria è composta principalmente da ossigeno e azoto, la cui proporzione deve essere il più possibile simile a quella dell'atmosfera terrestre. Per mantenere le proporzioni della miscela d'aria, la base sarà dotata di sensori per misurare e correggere la composizione dell'atmosfera della base. Inizialmente l'aria sarà trasportata dalla Terra. Nelle fasi successive la base produrrà aria dall'elettrolisi dell'acqua. Il sistema di supporto vitale non solo fornirà ossigeno e rimuoverà l'anidride carbonica dall'atmosfera della base, ma impedirà anche l'accumulo di gas come l'ammoniaca e l'acetone, che gli esseri umani emettono in piccole quantità.

L'obiettivo della nostra base è studiare la Luna per verificare gli effetti di una permanenza umana a lungo termine nello spazio e studiare la possibilità di estrarre dalla superficie il raro isotopo dell'elio (He-3). L'elio-3 è un potenziale combustibile del futuro che può essere utilizzato nei reattori a fusione avanzati per generare elettricità sulla Terra. Raccoglieremo questo isotopo con un veicolo minerario lunare. Il veicolo estrae e lavora la regolite lunare, muovendosi lentamente sul suolo lunare lungo un percorso designato. Un veicolo minerario può ottenere circa 66 kg di He-3 in un anno. Funziona solo nei giorni lunari, perché ha bisogno di molta energia che la nostra base riceve dal sole. Il veicolo ottiene molti composti chimici dalla regolite, tra cui H2O (per l'uso diretto nella base) e H2 (come riserva di energia nelle notti lunari).

La giornata dell'astronauta inizia con la toilette mattutina. Durante questo momento, può utilizzare le ricche strutture sanitarie della nostra base. Così potrà iniziare a lavorare pulito e riposato. I suoi compiti quotidiani comprendono l'ispezione della base per verificare che non ci siano difetti, ad esempio perdite, dopodiché potrà iniziare a lavorare alla ricerca scientifica che gli è stata assegnata in quel momento. I suoi prossimi compiti saranno quelli di integrare la documentazione tecnica e scientifica mancante, che consentirà il funzionamento efficiente della base e faciliterà le riparazioni e i miglioramenti futuri. I compiti dell'equipaggio comprenderanno anche la cura del cibo coltivato nella base. Si occuperà delle condizioni delle piante, della loro semina e della loro preparazione per il consumo. D'altra parte, negli allevamenti di insetti, la soluzione nutritiva deve essere rifornita, il che consentirà di bilanciare correttamente la dieta degli astronauti e di fornire all'equipaggio cibo fresco. Durante le pause, il cosmonauta potrà riposare in uno spazio appositamente preparato nella base. Potrà anche mangiare e utilizzare la palestra al piano superiore della base. Ciò gli consentirà di mantenere la forma e la condizione corretta in condizioni di gravità ridotta. Durante la permanenza, sarà inoltre obbligatorio monitorare le condizioni di salute per contrastare eventuali effetti indesiderati della permanenza fuori dal suolo. Il programma dell'equipaggio sarà irregolare, perché i compiti dell'equipaggio non saranno simili da un giorno all'altro. L'equipaggio condurrà esperimenti scientifici in molti campi, tra cui la struttura geologica della Luna, l'impatto della bassa gravità, la possibilità di estrarre He-3 dalla superficie, lo studio del vento solare, ecc. I coloni avranno a disposizione anche una stampante 3D. Questa permetterà di stampare in tempo reale gli strumenti e gli oggetti necessari. Per il funzionamento, molto importanti saranno le passeggiate spaziali dell'equipaggio. Queste serviranno a mantenere la base e le infrastrutture esterne alla base, come serbatoi, robot minerari e pannelli fotovoltaici. La maggior parte dei lavori dell'equipaggio si svolgerà sotto il tetto per proteggerlo dalle radiazioni. Per i primi astronauti, il compito principale è quello di sistemarsi, controllare la tecnologia e condurre ricerche. La ricerca su He-3 può incoraggiare gli investitori, grazie ai quali le prossime missioni non faranno altro che espandere il nostro insediamento per fare della Luna la nostra nuova casa.