PIoneers (jogo de palavras incluindo o PI constante) é o nome que melhor descreve a nossa equipa, considerando que o nosso campo lunar será um centro de investigação científica pioneiro durante décadas futuras. Esperamos que o nosso acampamento possa tornar-se um trampolim na expansão da presença humana no sistema solar, desenvolvendo e testando as tecnologias cruciais necessárias para a colonização planetária. Em primeiro lugar, planeamos construir o nosso acampamento num tubo de lava perto do pólo sul, o local mais conveniente na lua em termos de semelhança com a temperatura da Terra, e onde o gelo da água, um recurso essencial que permite a presença de astronautas, também pode ser encontrado. A nossa base será constituída por módulos, começando por habitats, laboratórios científicos, e estações para a produção de oxigénio. Desta forma, será fácil introduzir novas áreas. Alguns dos primeiros módulos serão pré-fabricados na Terra e montados na Lua, e, à medida que descobrirmos a necessidade de novos espaços, começaremos a construí-los com materiais disponíveis na Lua. Além disso, não só minimizamos os possíveis perigos colocando o nosso acampamento num tubo de lava, como também incorporamos sistemas redundantes. Os recursos vitais que o homem necessita são água (extraída do gelo do pólo sul), alimentos (produzidos numa estufa lunar), energia (a partir de painéis solares), e ar (por electrólise das plantas e também pelo uso de rególito). Por conseguinte, criamos um ambiente onde os astronautas podem sem dúvida adaptar-se e concentrar-se no seu trabalho como investigadores lunares, sendo as condições de vida tão semelhantes quanto possível às da Terra.

O nosso objectivo é construir a nossa base perto do pólo sul lunar, onde os tubos de lava seriam o recinto do habitat humano. A nossa principal prioridade era encontrar um local com condições de vida decentes para os astronautas que irão alojar o acampamento lunar. Por conseguinte, a nossa escolha foi limitada aos pólos, onde as temperaturas variam entre -50°C e 0°C, as pessoas recebem luz solar constante, e, dentro dos tubos de lava, as temperaturas são suportáveis. O argumento decisivo a favor do pólo sul foi a presença de gelo de água a partir do qual podíamos obter água líquida, indispensável para as pessoas que vivem no nosso acampamento lunar. Além disso, as crateras na zona do pólo sul bloqueiam a entrada da luz solar (um ponto forte para que os astronautas pudessem dormir bem) e contêm um registo fóssil de hidrogénio, que poderíamos utilizar para o ar respirável, mas mais importante, para o combustível.

Tendo em conta que temos em mente a construção do Campo Lunar num tubo de lava e o facto de poderem ser muito grandes em diâmetro, a ideia principal seria fazê-lo no fundo do tubo de lava e utilizar um elevador (imagem 19) para chegar à superfície da lua. Idealmente, o campo deveria ser modular para que a integração de novas peças fosse mais fácil. Tais módulos podem ser habitats, laboratórios científicos, estações para fazer oxigénio, e muito mais. Os módulos vivos serão ligados com tubos herméticos, para limitar o número de câmaras de ar necessárias. Esses módulos também precisam de ser herméticos e ter uma forte cobertura exterior para os proteger da radiação e de potenciais detritos. A forma será uma cúpula para dispersar o stress. No início, a base da lua será pré-fabricada na Terra a partir de materiais como o titânio pela sua dureza (especialmente a concha), mas mais tarde poderemos expandir com edifícios feitos de betão lunar, que é uma mistura de enxofre e recursos agregados acessíveis a partir da lua.

Em primeiro lugar, devemos proteger os astronautas do pó da lua, do ciclo dia-noite de 354 horas, da radiação, dos terramotos, e das explosões de micrometeoritos. Ao instalarmo-nos dentro de um tubo de lava no pólo sul, onde os astronautas podem desfrutar da luz solar, superamos muitos perigos. O solo é uma excelente forma de proteger os astronautas da radiação e dos micrometeoritos. Porque o pó da lua pode causar problemas respiratórios e deterioração se entrar no nosso abrigo, teremos filtros e um forte fluxo de ar para que a sílica afiada e abundante não a obtenha. Além disso, haverá uma câmara de ar (imagem 8) onde os astronautas poderão limpar o pó antes de entrarem na área habitável. Planeamos reforçar as paredes dos tubos de lava para evitar o seu potencial colapso durante um terramoto. Com a luz solar quase perpétua do pólo sul, podemos gerar electricidade de uma forma relativamente barata, pelo que a nossa base terá também luz artificial e um sistema de aquecimento muito necessário.

A água é um recurso vital de que os humanos necessitam para sobreviver, por isso demos muita atenção a este tópico. A nossa ideia principal é que os astronautas possam remover gelo de água dos postes para coexistirem na lua, mas com o equipamento especial necessário devido às altas temperaturas, é claro. Depois, utilizaremos um berbequim com painéis solares em cima dele (imagem 13). Desta forma, a ferramenta aquecerá e penetrará no interior da espessa camada da lua. Assim, poderemos utilizar outros painéis solares para o derreter depois de extrairmos o gelo. Com a ajuda de equipamento profissional, podemos então filtrar a água e gerar água potável saudável. Pretendemos realizar este processo duas vezes por semana e recolher a água restante num reservatório (imagem 17). Também podemos utilizar o sistema de reciclagem de água da Estação Espacial Internacional para a filtragem.

Em suma, comida é igual a energia, e os nossos astronautas precisam dela em abundância. Em primeiro lugar, para serem tão eficientes quanto possível, os alimentos levados para o espaço devem ser leves, compactos, saborosos, nutritivos, e duráveis por longos períodos sem refrigeração. No entanto, por muito que os astronautas tragam para a lua, ainda não será suficiente. Por conseguinte, devemos também produzir alimentos na lua. A nossa ideia envolve uma estufa lunar essencial para cobrir a falta de atmosfera ou de água natural e proteger as plantas das altas temperaturas. As plantas cultivadas dentro da nossa estufa em rególito incluem batatas e rabanetes (vitamina C), tomate (vitamina A), aipo (potássio), Arabidopsis thaliana (planta florida), ovos de bichos-da-seda (proteína), e alface (cálcio), que fornecerão aos nossos exploradores espaciais os nutrientes tão necessários. Os astronautas forneceriam dióxido de carbono através da respiração e extrairiam água para as plantas da sua urina, utilizando o Sistema de Reciclagem de Água.

Para recolher energia, notámos que existem alguns pontos na lua, tais como a borda da cratera de Shackleton no Pólo Sul, que têm luz solar permanente, e para evitar o problema das noites de lua que duram demasiado tempo, colocámos o nosso acampamento lunar nessa área do Pólo Sul. Por conseguinte, podíamos lá colocar painéis solares (imagem 14), mas também precisamos de alguns rovers (imagem 12) para trazer energia para a base. Depois, podemos armazenar energia solar em células de combustível (imagem 16), que pode durar 17 dias seguidos quando completamente carregada. Desta forma, evitamos também o problema dos eclipses lunares quando a Terra bloqueia completamente a luz solar.

A coisa mais importante sem a qual o homem não pode viver é o ar, por isso tivemos de pensar seriamente sobre esta parte do projecto. Em primeiro lugar, antes de deixarmos a Terra, vamos fazer alguns "abastecimentos" com oxigénio suficiente para os primeiros dias na Lua, e vamos começar a recebê-lo assim que chegarmos ao nosso destino (estação de oxigénio: imagem 27). As plantas são um meio de gerar ar e podem ser utilizadas tanto para o ar como para a alimentação. Contudo, como ocupam bastante espaço por electrólise, podemos utilizar também a água deixada no reservatório. Além disso, podemos processar o rególito rico em oxigénio. Um método experimentalmente comprovado é a electrólise do sal fundido, que envolve a mistura do solo lunar a altas temperaturas com cloreto de cálcio, e depois, ao passar uma corrente através da mistura, o oxigénio reúne-se à volta do ânodo onde é colhido.

O objectivo básico do nosso acampamento lunar será científico, mas a nossa equipa concebeu a colónia de modo a que esta pudesse ser facilmente reposta assim que a presença humana começasse inevitavelmente a crescer na superfície lunar. Após considerar os custos astronómicos e muitos riscos associados às missões iniciais à lua, decidimos que os nossos primeiros colonos deveriam ser cientistas e engenheiros. Acreditamos que eles serão os mais aptos a realizar correctamente as experiências diárias, mantendo e actualizando ao mesmo tempo os complexos sistemas do povoado. Como haverá cada vez mais missões lunares humanas, os custos diminuirão, e a tecnologia progredirá, tornando-se mais eficiente e fiável. Quando isto acontecer, o acampamento lunar poderá simplesmente ser expandido para acomodar mais pessoas, algumas das quais poderão mesmo ser turistas, expandindo assim a presença da humanidade na Lua.

Consideramos crucial que tenhamos sempre alguém acordado em caso de emergência, pelo que decidimos que os astronautas terão ciclos de sono diferentes. Como resultado, a tripulação será dividida igualmente em três turnos (que se sobrepõem durante cerca de duas horas para fins sociais, reunindo toda a equipa nesse momento), pelo que as experiências decorrem 24 horas por dia, 7 dias por semana. Não importa em que turno esteja o astronauta, depois de acordar, ele fará a sua higiene e depois tomará o pequeno-almoço na área de alimentação da nossa base (imagem 36). Após o pequeno-almoço, a tripulação irá para o módulo de ginástica (imagem 29), onde cada membro receberá pelo menos uma quantidade mínima de exercício físico para se manter em forma, saudável e combater os efeitos negativos da menor gravidade sobre o corpo humano. Posteriormente, cada membro da tripulação receberá as suas respectivas tarefas de controlo em terra (imagem 22), e começará a trabalhar no trabalho atribuído dentro do módulo de pesquisa (imagem 21) ou, em ocasiões especiais, poderá sair para estudar o ambiente lunar. Após metade do período de trabalho, a tripulação beneficiará de um intervalo de uma hora para almoço e terá uma refeição que consiste em alimentos de estufa (imagem 33). Depois, os astronautas regressariam ao trabalho até ao final do programa de investigação de 8 horas. Em seguida, a tripulação jantaria, seguida de algum tempo livre em que todos poderiam escolher as actividades que desejassem fazer de forma a descontrair (falar com as suas famílias ou ler um livro, por exemplo). Para ganharem mais unidade dentro da equipa, uma vez por semana, os astronautas poderiam participar em actividades especiais, tais como ter uma noite de cinema e jogar jogos de tabuleiro na sala de estar (imagem 37). Após um dia atarefado, os astronautas farão a sua higiene (casa de banho: imagem 30) e regressarão aos seus aposentos (imagem 31) para dormir durante cerca de 8 horas, pois o descanso é da maior importância para enfrentar o stress e as condições difíceis da superfície lunar.