Het PIONEERS-project (Permanent International COlonies Near CratErs Exploiting lunar ReSources) streeft naar een langdurig verblijf op de Maan door gebruik te maken van een gesloten ecologische cyclus en gemeenschappelijke maanbronnen, zodat er verschillende bijna-onafhankelijke bases kunnen worden gebouwd.

Om dit te bereiken zal een radiaal symmetrische basis worden gebouwd in de wand van een maankrater op de Zuidpool, zoals Shackleton. Water zal worden onttrokken en worden gebruikt als het beginpunt van een reeks processen waarmee voedsel kan worden verbouwd, voedingsstoffen kunnen worden herwonnen en essentiële gassen kunnen worden geproduceerd, zoals kooldioxide, zuurstof, waterstof of stikstof. Op de toppen van de kraterwanden komen zonnepanelen om een constante elektriciteitsvoorziening te garanderen, die over meerdere bases kan worden verdeeld. Deze worden afgedekt in het geval van meteoorgevaren, die anticiperend worden gedetecteerd.

Acht icosahedrale koepels zullen verschillende functies vervullen en onderdak bieden aan maximaal acht mensen, die het zullen gebruiken om nabijgelegen gebieden te onderzoeken met rovers, producten met lage zwaartekracht te maken om fondsen te werven voor onderhoud, en verschillende experimenten uit te voeren om nieuwe technologieën te onderzoeken die geschikt zijn voor leven op de maan. Bovendien zal het ook gebruikt worden als een ruimtehaven om in de toekomst naar Mars te vertrekken. In situ productie van verschillende stoffen, waaronder zuurstof, methaan en waterstof, zal het mogelijk maken om ruimtevaartuigen van brandstof te voorzien als dat nodig is.

In het algemeen zou de basis een springplank zijn voor het vestigen van onafhankelijke grootschalige kolonies die hun hulpbronnen kunnen hergebruiken en lokale hulpbronnen kunnen aanboren, terwijl ze tegelijkertijd wetenschappelijke en commerciële opbrengsten opleveren.

Het maankamp zou worden gebouwd binnen de muren van een krater op de Zuidpool, zoals Shackleton. Op deze manier zou het beschermd zijn tegen straling en meteorieten, terwijl er tegelijkertijd meerdere bases omheen gebouwd zouden kunnen worden. Gezien de grote breedte in vergelijking met de basis, zou dit toekomstige uitbreidingen mogelijk maken om meer mensen te huisvesten. De krater zou worden gebruikt om ijs te winnen, dat waterstof, zuurstof en water zou opleveren. Daarnaast zouden de zogenaamde pieken van het eeuwige licht worden gebruikt om een constante elektriciteitsproductie te bereiken met zonnepanelen die gedeeld zouden kunnen worden, waardoor de concurrentie voor het koloniseren van dit gebied zou afnemen en samenwerking zou worden aangemoedigd.

De basis zou bestaan uit zeven icosahedrale koepels die verbonden zijn door buizen om de stabiliteit te verbeteren, aangezien ze bestaan uit gelijkzijdige driehoeken gemaakt van HY-legeringen om druk te weerstaan, samen met een krasbestendige plastic bekleding, speciaal voor de buitenste gebieden, en een rovergarage. Deze platen zouden naar de oppervlakte worden gestuurd, samen met door RTG aangedreven mobiele machines waarmee de nodige ruimte zou kunnen worden geboord. Dit zou ook dienen als een voorbereidende missie om de procedures en technologieën te testen. Bovendien zou het bandensysteem verticaal kunnen worden gedraaid en pijpen voor de distributie van ijs kunnen uitrollen. Hij zou over de bovenste wanden van de krater lopen en dan weer afdalen naar de basis. Er zouden ook antennes voor communicatie worden gestuurd. Na verloop van tijd, naarmate de menselijke aanwezigheid toeneemt, zouden complexere systemen kunnen worden gebouwd om meerdere bases met elkaar te verbinden. Regolith zou ter plekke worden gewonnen om beschermende coatings te vormen die kunnen worden ingezet als er een potentieel gevaar wordt gedetecteerd. Ze zouden worden verwerkt en gebruikt als 3D-printermateriaal door deze polyvalente machines. Om de kosten van deze voorbereidende fase te drukken, zou een internationaal programma nodig zijn, samen met het gebruik van herbruikbare draagraketten.

Om de blootstelling aan straling te beperken, zou de basis worden ingegraven in de kraterwand met een kleine, met regoliet bedekte uitgang waar de rovers zouden worden ingezet. Deze zouden bedekt worden met stralingsbestendig materiaal en er zouden maanpakken aan vastgemaakt worden op zo'n manier dat maanstof van het achterste gedeelte verwijderd kan worden. Bovendien zouden de rovers zich in een buitenste kamer bevinden die verbonden is met de basis en waar ze onderhouden zouden worden. Stof zou van het oppervlak worden verwijderd door overtollig kooldioxide naar de voertuigen te pompen, waarna het zou worden gefilterd. Rovers zouden ook op afstand kunnen worden bediend voor verkenningsdoeleinden om blootstelling te voorkomen. In kwetsbare gebieden, zoals zonnepanelen, zouden inzetbare regolietplafonds worden gebouwd als er gevaar wordt gedetecteerd via satellietwaarnemingen. Tot slot zou er, om de impact van de lage zwaartekracht te verminderen, een ruimte gewijd zijn aan fysieke activiteit.

Water zou in de vorm van ijs uit de depressie van de krater worden gehaald en naar het buitengebied van de basis worden getransporteerd, waar het zou worden gesmolten met hete spiegels. Een deel ervan zou worden gebruikt in hydrocultuurtanks en zou ook kunnen worden verkregen als afvalproduct van ontbindende organismen die zich voeden met plantenresten. Uitgestoten koolstofdioxide van astronauten zou worden verwerkt in de Sabatier-reactie om nog meer water te verkrijgen, evenals in de water-gas-verschuivingsreactie. Het als damp verkregen water wordt afgekoeld en onder druk gezet om het vloeibaar te maken.

Een van de koepels zou hydroponische tanks huisvesten waar verschillende soorten planten zouden worden gekweekt: soja, kikkererwten en pinda's voor eiwitten en vet; aardappelen voor koolhydraten; en groenbladige planten zoals spinazie voor nuttige mineralen zoals calcium, cruciaal om osteoporose te voorkomen. Diatomeeën zouden ook worden gekweekt om kooldioxide te verwijderen en zuurstof te produceren, samen met meercellige algen. In donkere kamers zouden ontbindende schimmels en bacteriën zich voeden met de resten van planten als een extra bron van eiwitten en om water, kooldioxide en stikstof te produceren, die zouden worden opgevangen en teruggestuurd naar de planten, waardoor er opnieuw een stikstofcyclus zou ontstaan om de behoefte aan geïmporteerde stoffen die nodig zijn voor de groei van planten te verminderen.

De stroom zou voornamelijk worden opgewekt door zonnepanelen die overal rond de pieken van de kraterwand zouden worden geplaatst, om zelfs in donkere perioden van de maancyclus voor een constante toevoer te zorgen. Het zou ook worden verdeeld over verschillende bases wanneer die worden gebouwd. Waterstof verkregen uit waterelektrolyse en WGS zou ook kunnen worden gebruikt in brandstofcellen om meer energie te verkrijgen. Andere extra energiebronnen zouden warmte zijn die wordt opgewekt door de compostkamer en methaan dat wordt gegenereerd door het Sabatier-proces en dat kan worden opgeslagen als brandstof of kan worden verbrand.

Er zouden verschillende reacties worden gebruikt om verschillende soorten gassen te verkrijgen. IJs zou worden geëlektrolyseerd om zuurstof en waterstof te verkrijgen, die verschillende toepassingen zouden hebben zoals hierboven vermeld. Zuurstof zou worden verbruikt door bewoners en organismen in de composteerbak, waarbij stikstof wordt verkregen door de afvalproducten te filteren. In eerste instantie zouden stikstof en zuurstof van de aarde worden geïmporteerd om de atmosfeer van de basis te creëren, maar ze zouden op kleine schaal kunnen worden geproduceerd door landbouw met behulp van ontbindende stoffen, planten en algen. Kooldioxide zou worden gebruikt in de reactie van Sabatier om water en methaan te verkrijgen en zou ook worden gebruikt om stof van de rovers te verwijderen. Over het geheel genomen zou de atmosfeer continu worden bewaakt door sensoren om eventuele lekken op te sporen en zouden ingevoerde reserves worden opgeslagen voor het geval zich een ongeluk voordoet. Elk schadelijk gas, zoals CO van WGS, zou in de atmosfeer kunnen worden vrijgelaten en door de zonnewind kunnen worden verwijderd.

Het kamp zou verschillende functies tegelijk vervullen. Het zou een internationaal, schaalbaar experiment zijn om verschillende procedures en strategieën uit te proberen om stabiele, onafhankelijke bases op te zetten die lokale middelen kunnen delen via een verbonden netwerk.

Daarnaast zouden grootschalige expedities op afstand en door middel van EVA's onschatbare kennis opleveren over de geologie van de Maan, niet alleen aan het oppervlak, maar ook op diepere niveaus door middel van boormachines. Het zou ook kunnen worden gebruikt om toepassingen en producten met lage zwaartekracht te onderzoeken en deze te exporteren om de totale kosten te verlagen, wat gevarieerde wetenschappelijke kennis oplevert. Op de lange termijn zou het gebruikt kunnen worden als een toekomstig lanceerpunt voor missies naar Mars dankzij de lage zwaartekracht en de in-situ productie van drijfgas.

De bemanning zou wakker worden na perioden van 8-9 slaapuren, hoewel een paar astronauten de communicatieruimte in de gaten zouden houden om contact op te nemen met zowel de aarde als andere nabijgelegen bases indien nodig. Deze paren zouden regelmatig rouleren en zouden overdag mogen rusten voor de rest van de bemanning. Er zou een algemene scanprocedure zijn en daarna zou de bemanning hun tijd besteden aan verschillende wetenschappelijke experimenten, afhankelijk van hun specialiteit. Geologen kunnen bijvoorbeeld EVAs uitvoeren of rovers op afstand bedienen; botanici kunnen toezicht houden op de gewassen en lage zwaartekracht experimenten uitvoeren op het lab; ingenieurs kunnen de reacties controleren en helpen bij het repareren van eventuele lekken, enzovoort. Na zeven uur werken kwam de bemanning samen in de centrale ruimte om te lunchen en had twee uur vrij, waarin ze konden sporten in de fitnessruimte, medische controles konden ondergaan, ontspannen in de centrale ruimte, enz. Daarna werden gegevens geanalyseerd van opgehaald materiaal of uitgevoerde experimenten, samen met onderhoudswerkzaamheden zoals het reviseren van de composteerbak, het schoonmaken van de rovers, enzovoort. De algemene resultaten worden aan het eind van de dag verzonden als een dagelijks rapport, waarin aspecten zoals de haalbaarheid van fabricageprocessen, experimenten, suggesties, enz. worden herzien en instructies van de aarde worden ontvangen. Het kanaal zou echter continu open zijn en dienovereenkomstig worden bewaakt. Als er bevoorrading nodig was, zou de basis om een vrachtmissie vragen, en herbruikbare lanceerinrichtingen zouden voorraden vervoeren die naar de oppervlakte zouden afdalen, of in het geval van delicater materiaal zouden ze bij de ingang landen, bijgetankt worden en vertrekken. Als er iets op andere bases zou gebeuren, zou de bemanning daar via hun rovers kunnen komen om hulp te bieden, zodat er snel gereageerd kon worden totdat er verdere hulp van de aarde kwam als die nodig was.