Những phi hành gia đầu tiên lên Mặt Trăng chỉ ở lại đó không lâu, thường là vài ngày. Muốn biến Mặt Trăng thành nơi đầu tiên có người ở, các phi hành gia tương lai sẽ phải nán lại lâu hơn. Họ cần thích nghi với các điều kiện sống ở đây, mà như bạn có thể hình dung, chúng rất khác so với Trái Đất.
Một yếu tố làm giới hạn khoảng thời gian trên Mặt Trăng của các phi hành gia là thức ăn, nước và không khí, bởi nguồn dự trữ sẽ cạn kiệt chỉ sau vài tuần. Ban đầu, ta cần vận chuyển chúng lên từ Trái Đất. Cứ vài tuần phải phóng tàu không người lái lên Mặt Trăng để tiếp tế cho trạm. Sự sống của các phi hành gia phụ thuộc vào những lần tiếp tế này, nên mọi sự cố xảy ra đều sẽ là tình huống nguy cấp. Sau khi căn cứ Mặt Trăng xây dựng xong, dù có thể mới chỉ là căn cứ tạm thời, một trong những việc quan trọng đầu tiên của các phi hành gia là tạo ra oxy để thở và nuôi trồng lương thực. Có nhiều phản ứng hóa học có thể sản sinh ra oxy và sự hiện diện của nước sẽ là nguồn cấp nguyên liệu sẵn có. Lượng nước này cũng có thể dùng làm vườn thủy canh để trồng trọt.
May mắn là việc liên lạc với Trái Đất không phải vấn đề lớn, vì tín hiệu vô tuyến chỉ mất hơn một giây để đi từ Mặt Trăng đến Trái Đất. Tuy sẽ có độ trễ rất nhỏ, các phi hành gia vẫn có thể dùng điện thoại di động và mạng internet như trên Trái Đất, do vậy họ vẫn liên lạc được thường xuyên với những người yêu thương và cập nhật tin tức mới nhất.
Ban đầu, các phi hành gia phải sống bên trong tàu. Khi ra được bên ngoài, việc đầu tiên cần thực hiện là trải những tấm pin năng lượng Mặt Trời lớn để thu thập năng lượng. Một ngày Mặt Trăng dài bằng một tháng Trái Đất nên mỗi vị trí trên Mặt Trăng sẽ có hai tuần liên tục là ban ngày và hai tuần tiếp theo chìm trong đêm tối. Do vậy, ta cần lượng pin rất lớn để dự trữ năng lượng điện thu thập trong hai tuần “ngày” và sử dụng trong hai tuần “đêm” dài đằng đẵng tiếp sau đó.
Khi lên Mặt Trăng, các phi hành gia có thể sẽ muốn thám hiểm các vùng cực Mặt Trăng vì một số lý do. Ở các vùng cực có những đỉnh núi cao, nơi Mặt Trời không bao giờ lặn, do vậy một trang trại quang năng với hàng nghìn tấm pin mặt trời có thể tạo ra nguồn cung năng lượng ổn định không gián đoạn. Các phi hành gia cũng có thể tận dụng cả lượng băng nằm dưới bóng các rặng núi lớn và hố thiên thạch ở hai cực. Ước tính có 600 triệu tấn băng nằm dưới vùng cực bắc, với bề dày lên đến vài mét. Khi hoạt động khai thác được triển khai, một phần lớn lượng băng này có thể được thu thập, lọc để uống và điều chế oxy. Có cả tiềm năng khai thác phần đất của Mặt Trăng với trữ lượng oxy đáng ngạc nhiên. Thực tế, có khoảng 50 kg oxy trong mỗi 500 kg đất Mặt Trăng.
Các phi hành gia cũng cần thích nghi với trọng lực yếu trên Mặt Trăng. Theo định luật vạn vật hấp dẫn của Newton, trọng lực của các thiên thể có mối tương quan với khối lượng của chúng. Trọng lực của Mặt Trăng chỉ bằng 1/6 Trái Đất.
Như vậy có nghĩa việc vận chuyển các máy móc nặng nề trên Mặt Trăng sẽ dễ dàng hơn. Và vận tốc thoát ly cũng thấp hơn nên tên lửa có thể dễ dàng hạ cánh và cất cánh. Trong tương lai, một cảng vũ trụ nhộn nhịp trên Mặt Trăng là điều hoàn toàn khả thi.
Nhưng các phi hành gia của chúng ta sẽ phải học lại những động tác đơn giản, như việc bước đi. Các phi hành gia Apollo nhận thấy bước đi trên Mặt Trăng khá khó khăn và cách di chuyển nhanh nhất là nhảy. Do trọng lực Mặt Trăng thấp nên khi nhảy, bạn có thể tiến đi xa hơn nhiều so với việc bước chân và cũng dễ kiểm soát các cử động hơn.
Một vấn đề nữa là đối phó với bức xạ. Với những nhiệm vụ chỉ kéo dài vài ngày thì đó không phải vấn đề lớn. Nhưng nếu các phi hành gia ở lại đây hàng tháng trời, họ có thể phơi nhiễm đủ để gia tăng đáng kể nguy cơ mắc ung thư. (Một vấn đề sức khỏe đơn giản cũng có thể biến thành nguy cơ đe dọa tính mạng trên Mặt Trăng. Tất cả các phi hành gia đều phải học cách sơ cứu và một vài trong số họ có thể phải là bác sĩ thực thụ. Nếu, chẳng hạn, một phi hành gia lên cơn đau tim hay bị viêm ruột thừa trên Mặt Trăng, vị bác sĩ đó sẽ thực hiện liên lạc qua màn hình với các chuyên gia dưới Trái Đất, thậm chí có thể làm phẫu thuật bằng điều khiển từ xa. Robot cũng có thể được điều khiển bằng những bàn tay khéo léo từ Trái Đất để làm nhiều loại vi phẫu.) Hằng ngày, các phi hành gia phải theo dõi “dự báo thời tiết” từ các nhà thiên văn quan sát hoạt động Mặt Trời. Thay vì dự báo những cơn bão sấm sét sắp tới, các bản tin này sẽ cảnh báo hiện tượng lóa Mặt Trời phóng các chùm nóng bức xạ vào không gian. Nếu hiện tượng lóa diễn ra mạnh, các phi hành gia sẽ được cảnh báo để tìm nơi trú ẩn. Khi tín hiệu cảnh báo xuất hiện, họ có vài giờ trước khi cơn mưa các hạt hạ nguyên tử tích điện chết người dội xuống căn cứ.
Một cách tạo nơi trú ẩn bức xạ là đào căn cứ ngầm bên trong ống dung nham. Những ống này, vốn là tàn tích từ các núi lửa cổ xưa, có thể rộng đến hơn 300 m, tạo thành lớp bảo vệ vững chắc khỏi bức xạ Mặt Trời và vũ trụ.
Sau khi các phi hành gia dựng xong nơi ở tạm thời, những chuyến hàng lớn vận chuyển máy móc và đồ tiếp tế sẽ được phóng từ Trái Đất để bắt đầu công cuộc xây dựng căn cứ thường trực. Sử dụng các vật liệu làm sẵn hoặc có thể bơm phồng sẽ giúp đẩy nhanh quá trình xây dựng. (Trong phim 2001, các phi hành gia sống trong các căn cứ ngầm hiện đại rộng mênh mông, vừa có các bệ hạ cánh tên lửa vừa là cơ quan đầu não điều phối hoạt động khai thác Mặt Trăng. Căn cứ Mặt Trăng đầu tiên của chúng ta có thể không được tiện nghi như vậy, nhưng viễn cảnh trong phim có lẽ sẽ được thực hiện trong tương lai không xa.)
Trong công cuộc xây dựng các căn cứ ngầm, không thể tránh khỏi việc bạn muốn chế tạo hoặc sửa chữa các bộ phận máy móc. Tuy những thiết bị cỡ lớn như xe ủi và cần cẩu đương nhiên sẽ được chuyển tới từ Trái Đất, nhưng máy in 3D có thể tạo ra những chi tiết máy nhỏ bằng nhựa ngay trên Mặt Trăng.
Lý tưởng nhất là xây dựng được các nhà máy luyện kim. Nhưng điều này không khả thi vì không có không khí để cấp cho lò luyện. Tuy vậy, các thí nghiệm cho thấy nếu nung nóng đất Mặt Trăng bằng vi sóng, chúng có thể chảy ra rồi hợp lại tạo thành gạch gốm cứng như đá, có khả năng dùng làm vật liệu cơ bản để xây dựng căn cứ Mặt Trăng. Về nguyên tắc, toàn bộ cơ sở hạ tầng đều có thể xây bằng loại vật liệu lấy trực tiếp từ đất này.
