Projekt PIONEERS (Permanent International COlonies Near CratErs Exploiting lunar ReSources) sa snaží o dlhodobý pobyt na Mesiaci pomocou uzavretého ekologického cyklu a spoločných lunárnych zdrojov, čo umožní vybudovať niekoľko takmer nezávislých základní.

Na tento účel sa vybuduje radiálne symetrická základňa v stene mesačného krátera na južnom póle, ako napríklad Shackleton. Voda sa bude získavať a používať ako východiskový bod série procesov, ktoré umožnia pestovať potraviny, opätovne získavať živiny a vyrábať základné plyny, ako je oxid uhličitý, kyslík, vodík alebo dusík. Na vrcholoch stien krátera budú umiestnené solárne panely na zabezpečenie stálej dodávky elektrickej energie, ktorá by mohla byť zdieľaná medzi viacerými základňami. Tie budú kryté v prípade meteorického nebezpečenstva, ktoré sa bude zisťovať s predstihom.

Osem ľadovcových kupol bude plniť rôzne funkcie a bude v nich umiestnených až osem ľudí, ktorí budú pomocou roverov skúmať blízke oblasti, vyrábať výrobky s nízkou gravitáciou, aby získali prostriedky na údržbu, a vykonávať rôzne experimenty s cieľom preskúmať nové technológie vhodné pre život na Mesiaci. Okrem toho sa bude v budúcnosti využívať aj ako kozmodróm na odlet na Mars. Výroba rôznych látok in situ, vrátane kyslíka, metánu a vodíka, umožní v prípade potreby poháňať kozmické lode.

Celkovo by základňa bola odrazovým mostíkom pre založenie nezávislých rozsiahlych kolónií, ktoré by mohli opätovne využívať svoje zdroje a využívať miestne zdroje a zároveň by poskytovali vedecký a obchodný prínos.

Mesačný tábor by bol postavený v stenách krátera na južnom póle, ako napríklad Shackleton. Takto by bol chránený pred radiáciou a meteoritickým nebezpečenstvom a zároveň by sa okolo neho dalo vybudovať niekoľko základní. Vzhľadom na jej veľkú šírku v porovnaní so základňou by to umožnilo budúce rozširovanie s cieľom ubytovať viac ľudí. Kráter by sa využíval na získavanie ľadu, ktorý by poskytoval vodík, kyslík a vodu. Okrem toho by sa tzv. vrcholy večného svetla využívali na dosiahnutie stálej výroby elektrickej energie pomocou solárnych panelov, ktoré by sa mohli zdieľať, čím by sa znížila konkurencia pri osídľovaní tejto oblasti a podporila by sa spolupráca.

Základňa by pozostávala zo siedmich ľadovcových kupol spojených rúrkami na zlepšenie stability, pretože pozostávajú z rovnostranných trojuholníkov vyrobených zo zliatiny HY, aby vydržali tlak, spolu s plastovým krytom odolným proti poškriabaniu, najmä pre vonkajšie oblasti, ako aj garáž pre rover. Tieto dosky by sa na povrch poslali spolu s mobilnými strojmi poháňanými RTG, ktoré by umožnili vyvŕtať potrebný priestor. Táto misia by slúžila aj ako predbežná misia na testovanie postupov a technológií. Okrem toho by sa jeho systém pneumatík mohol otočiť vertikálne a rozmiestniť rúry na rozvoz ľadu. Prešiel by cez horné steny krátera a potom by sa spustil späť na základňu. Vyslané by boli aj antény na komunikáciu. Postupom času, ako sa bude zvyšovať prítomnosť ľudí, by sa mohli vybudovať zložitejšie systémy na prepojenie viacerých základní. Regolit by sa extrahoval in situ, aby sa vytvorili ochranné povlaky, ktoré by sa mohli nasadiť v prípade zistenia akéhokoľvek potenciálneho nebezpečenstva. Tieto polyvalentné stroje by ich spracovali a použili ako materiál pre 3D tlačiarne. Na zníženie nákladov na túto prípravnú fázu by bol potrebný medzinárodný program spolu s využitím opakovane použiteľných nosných rakiet.

Aby sa znížilo vystavenie žiareniu, základňa by bola zakopaná v stene krátera s malým, regolitom pokrytým východom, kde by sa rozmiestnili rovery. Tie by boli pokryté materiálom odolným voči žiareniu a boli by k nim pripevnené lunárne skafandre tak, aby sa zo zadnej časti dal odstrániť lunárny prach. Okrem toho by sa rovery nachádzali vo vonkajšej komore spojenej so základňou, kde by sa udržiavali. Prach by sa z ich povrchu odstraňoval prečerpávaním prebytočného oxidu uhličitého do vozidiel a následne by sa filtroval. Rovery by sa mohli ovládať aj na diaľku pri prieskumných operáciách, aby sa zabránilo ich vystaveniu. V rozumných oblastiach, ako sú napríklad solárne panely, by sa vybudovali rozmiestniteľné regolitové stropy, ak by sa prostredníctvom satelitného pozorovania zistilo nejaké nebezpečenstvo. Napokon, aby sa znížil vplyv nízkej gravitácie, bol by tu priestor venovaný fyzickej aktivite.

Voda by sa získavala vo forme ľadu z priehlbiny krátera a dopravovala by sa do vonkajšej oblasti základne, kde by sa roztápala pomocou horúcich zrkadiel. Časť z nej by sa používala v hydroponických nádržiach a mohla by sa získavať aj ako odpadový produkt z rozkladných organizmov, ktoré sa živia zvyškami rastlín. Vylúčený oxid uhličitý od astronautov by sa spracoval v Sabatierovej reakcii na získanie ešte väčšieho množstva vody, ako aj v reakcii posunu vody a plynu. Voda získaná vo forme pary by sa ochladila a stlačila, aby sa skvapalnila.

V jednej z kupol by sa nachádzali hydroponické nádrže, v ktorých by sa pestovali viaceré druhy rastlín: sója, cícer a arašidy pre bielkoviny a tuk, zemiaky pre sacharidy a zelené listnaté rastliny, ako napríklad špenát, pre užitočné minerály, napríklad vápnik, ktorý je nevyhnutný na predchádzanie osteoporóze. Chovali by sa aj riasy, ktoré odstraňujú oxid uhličitý a produkujú kyslík, a mnohobunkové riasy. Rozkladajúce huby a baktérie by sa živili zvyškami rastlín v tmavých komorách ako ďalší zdroj bielkovín a produkovali by vodu a oxid uhličitý a dusík, ktoré by sa zachytávali a posielali späť rastlinám, čím by sa obnovil cyklus dusíka, aby sa znížila potreba dovážaných látok potrebných na rast rastlín.

Energiu by vyrábali najmä solárne panely rozmiestnené po vrcholoch stien krátera, ktoré by zabezpečovali nepretržitú dodávku energie aj v tmavých obdobiach lunárneho cyklu. Taktiež by sa rozdeľovala medzi viaceré základne, keď budú vybudované. Vodík získaný elektrolýzou vody a WGS by sa mohol použiť aj v palivových článkoch na získanie väčšieho množstva energie. Ďalšími dodatočnými zdrojmi energie by bolo teplo generované kompostovacou komorou a metán generovaný Sabatierovým procesom, ktorý by sa mohol skladovať ako palivo alebo spaľovať.

Na získanie rôznych druhov plynov by sa použilo niekoľko reakcií. Elektrolýzou ľadu by sa získal kyslík a vodík, ktoré by mali viacero využití, ako je uvedené vyššie. Kyslík by spotrebovávali obyvatelia a organizmy v kompostéri, pričom by sa filtrovaním jeho odpadových produktov získaval dusík. Najprv by sa dusík a kyslík dovážali zo Zeme na vytvorenie atmosféry základne, ale mohli by sa v malom rozsahu vyrábať poľnohospodárstvom prostredníctvom rozkladačov, resp. rastlín a rias. Oxid uhličitý by sa využíval v Sabatierovej reakcii na získavanie vody a metánu a používal by sa aj na odstraňovanie prachu z roverov. Celkovo by sa atmosféra nepretržite monitorovala pomocou senzorov na odhalenie prípadného úniku a pre prípad nehody by sa skladovali dovezené zásoby. Akýkoľvek škodlivý plyn, napríklad CO z WGS, by sa mohol uvoľniť do atmosféry a odstrániť slnečným vetrom.

Tábor by plnil niekoľko funkcií súčasne. Bol by to medzinárodný, škálovateľný experiment, ktorý by umožnil vyskúšať rôzne postupy a stratégie na vytvorenie stabilných, nezávislých základní, ktoré by mohli zdieľať miestne zdroje prostredníctvom prepojenej siete.

Okrem toho by rozsiahle expedície na diaľku aj prostredníctvom EVA poskytli neoceniteľné poznatky o geológii Mesiaca, a to nielen na povrchu, ale aj v hlbších vrstvách prostredníctvom vrtných strojov. Mohli by sa využiť aj na skúmanie aplikácií a produktov s nízkou gravitáciou a ich vývoz, čím by sa znížili celkové náklady a poskytli rozmanité vedecké poznatky. Z dlhodobého hľadiska by sa vďaka nízkej gravitácii a výrobe pohonných látok in situ mohla v budúcnosti využiť ako štartovací bod pre misie na Mars.

Posádka by sa prebúdzala po 8-9 hodinách spánku, hoci dvojica astronautov by strážila komunikačnú miestnosť a v prípade potreby by sa spojila so Zemou aj s inými blízkymi základňami. Tieto dvojice by sa pravidelne striedali a zvyšok posádky by mal možnosť odpočívať počas dňa. Prebiehala by všeobecná skenovacia procedúra a potom by sa posádka venovala rôznym vedeckým experimentom v závislosti od svojej špecializácie. Napríklad geológovia by mohli vykonávať EVA alebo na diaľku obsluhovať rovery; botanici by mohli dohliadať na úrodu a vykonávať experimenty v laboratóriu s nízkou gravitáciou; inžinieri by mohli monitorovať reakcie a pomáhať opravovať prípadné úniky atď. Po siedmich hodinách práce by sa posádka zišla v centrálnej miestnosti na obed a mala by dve hodiny voľna, keď by si mohla zacvičiť v telocvični, absolvovať lekársku prehliadku, oddýchnuť si v centrálnej miestnosti atď. Potom by sa robila analýza údajov z načerpaného materiálu alebo vykonaných experimentov, ako aj údržbárske práce, napríklad revízia kompostéra, čistenie roverov a podobne. Celkové výsledky by sa na konci dňa odoslali ako denná správa, pričom by sa revidovali aspekty, ako je uskutočniteľnosť výrobných procesov, experimenty, návrhy atď. a dostali by sa pokyny zo Zeme. Kanál by však bol otvorený nepretržite a podľa toho by sa monitoroval. Ak by bolo potrebné nejaké zásobovanie, základňa by požiadala o nákladnú misiu a opakovane použiteľné nosné rakety by vyniesli zásoby, ktoré by sa spustili na povrch, alebo v prípade chúlostivejšieho materiálu by pristáli v blízkosti vstupu, doplnili by palivo a odleteli. Ak by došlo k nejakému vzniku na iných základniach, posádka by sa tam mohla dostať prostredníctvom svojich roverov a poskytnúť pomoc, čím by sa zabezpečili rýchle reakcie, kým by v prípade potreby neprišla ďalšia pomoc zo Zeme.