網紅月球挖礦石是真的嗎

A. 月球上有哪些可以利用的資源

月球有豐富的礦藏，據介紹，月球上稀有金屬的儲藏量比地球還多。月球上的岩石主要有三種類型，第一種是富含鐵、鈦的月海玄武岩；第二種是斜長岩，富含鉀、稀土和磷等，主要分布在月球高地；第三種主要是由0．1～1毫米的岩屑顆粒組成的角礫岩。月球岩石中含有地球中全部元素和60種左右的礦物，其中6種礦物是地球沒有的。

科學家指出，要開發月球必須對月球進行全面的探測，了解月球的資源，並逐步對資源進行開發。月球的礦產資源極為豐富，地球上最常見的17種元素，在月球上比比皆是。以鐵為例，僅月面表層5厘米厚的沙土就含有上億噸鐵，而整個月球表面平均有10米厚的沙土。月球表層的鐵不僅異常豐富，而且便於開采和冶煉。據悉，月球上的鐵主要是氧化鐵，只要把氧和鐵分開就行；此外，科學家已研究出利用月球土壤和岩石製造水泥和玻璃的辦法。在月球表層，鋁的含量也十分豐富。

月球土壤中還含有豐富的氦3，利用氘和氦3進行的氦聚變可作為核電站的能源，這種聚變不產生中子，安全無污染，是容易控制的核聚變，不僅可用於地面核電站，而且特別適合宇宙航行。據悉，月球土壤中氦3的含量估計為715000噸。從月球土壤中每提取一噸氦3，可得到6300噸氫、70噸氮和1600噸碳。從目前的分析看，由於月球的氦3蘊藏量大，對於未來能源比較緊缺的地球來說，無疑是雪中送炭。許多航天大國已將獲取氦3作為開發月球的重要目標之一。

1998年3月5日，美國航天局向全球發布了一條特大新聞：「月球勘探者」號探測器發
現月球兩極存在大量液態水，其儲量約為0．1億噸-3億噸，它們分布在月球北極近5萬平
方公里和南極近2萬平方公里的范圍內。如果月球隕石坑底部土壤水層非常深厚，那麼月
球上的水資源儲量最終有可能達到13億噸。
月球上的水資源首次被證實，這一振奮人心的消息使科學家欣喜若狂，在全世界亦產
生強烈反響，因為這一發現對於人類在下個世紀建立永久性月球基地具有里程碑式的重大
意義。
科學家們認為，月球上存在的水資源可能是人類在太陽系中擁有的最寶貴的「不動產」。
即使月球水的儲量只有3300萬噸，也足以保證2000人在月球上生活100多年，而且從月球
的土壤中提取水是一個「簡單」的過程，將混有冰的泥土收集起來加熱，使冰融化後便可
得到水。據估計，現在找到的這些冰水可以填滿一個深11米，面積10平方公里的湖泊。月
球水是生命之源，它不僅能供給宇航員飲用和生活之用，使他們在月球上的持續停留時間
更長，還可以在太空栽培農作物或喂養動物；水又是一種動力源，可以分解為氫和氧，為
行星探測飛船提供燃料，大大延長飛船的使用壽命，有了水，科學家可以方便地開發月球
上的各種自然資源，還可以把月球當作探測宇宙空間的前哨基地；水對於研究月球的成因
和性質也有相當重要的意義。
當然，開發月球上的水資源並非易事，因為月球上的冰塊並非集中在某一個冰凍層，
大量的冰同岩石，塵土混雜在一起，估計其含量僅佔0．3%—1%。此外，由於月球隕石坑
一直不見天日，坑內混度太代，需要能在月球兩極-230℃起低溫下工作的機器，但製造這
樣的機器極為困難。
盡管如此，既然月球有水，那麼人類重返月球，建立月球基地，開發月球資源的日子
將成為21世紀科技的目標。此外，月球水資源的開發和利用也將使太空旅遊由理想變成現
實。

人類在月面上進行科學探測與研究活動，開發利用月球資源，建立永久性月球基地是十分必要的。至於月球基地建設和月面活動方案，已有很多建議，由於目的不同及建議者不同，因而各種提案有著很大的差別。但只要我們從總體的構思上對這些提案進行剖析，都離不開下列幾個發展階段。

①基地建設准備階段：對地形及資源的調查；

②建設前哨基地：在月面臨時居住，向下一階段過渡的准備作業；

③建立月球生產基地：月面上長住，生產活動開始；

④發展中的月球基地：生產活動進入正常化階段；

⑤成熟的月球基地（即永久性月球基地）：建立各種產業，經濟獨立化。

月球前哨基地的建設，意味著人類已跨入月球基地建設的第二階段。應該說，這時的人類開發月球活動，還僅僅是一個開端。年輕的科學家們將奔赴月球前哨基地，到第一線去參加實際考察，希望能夠掌握更多的第一手資料，為開發月球、建設月球獻出美好的青春。年富力強的實業家們，被月球上豐富的資源所吸引，他們將開辟新的戰場，到月球上去開礦、建廠、創業，加快月球資源利用的步伐，在月球上大展宏圖。

這里必須強調的是，當大批人馬進入月球基地，轉入月球生產基地建設階段時，需要解決的問題比前哨基地建設復雜得多、困難得多。這是因為人員增多，需要就地建設住宅，再依靠著陸器上航天員住宅遠遠不能滿足要求。而月面是真空的，表面溫度從-170℃至+130℃之間發生變化，溫差極大。此外，還需經受宇宙射線和微小隕石騷擾等危險環境的考驗。為了使航天員能長期生活在這樣嚴峻的自然環境中，基地的各種建築物的結構必需具有高度的氣密性、絕熱性、抗輻射性等。科學家們為此已勾畫出月球生產基地的基本輪廓，提出了月球上工農業生產、科研的布局，供給設計師們作為建築設計的依據。

根據月岩樣品及大量有關資料的研究與分析，確定了月球優先生產的產品原則，主要是充分利用月球資源，為擴建月球基地而生產所必須的原材料，重點放在制氧、金屬冶煉、建築材料的制備等。為了實現這一目的，人們已對月球上的加工廠的生產工藝流程及制備方法進行了多方面的詳細研究。

科學家很早就開展月球表土提取氧的方法研究，他們利用阿波羅飛船取回的月球沙土進行實驗，在1000℃的高溫下，將月沙中的鈦鐵礦和氫接觸生成水，再將水通過電解提取氧。研究表明，提取1噸氧，約需70噸的月球表土。考慮到在月球上生產的特殊情況，建議在月球基地建設的同時，應考慮配備一套小型的化學處理設備，利用太陽能作動力，每天大約可制備出100千克的液氧。具體工藝流程是，利用月球岩石在高溫下與甲烷發生反應，生成一氧化碳和氫。在溫度較低的第二個反應器中，一氧化碳再與更多的氫發生反應，還原成甲烷和水。然後使水冷凝，再電解成氫和氧，把氧儲存起來供使用，而氫則送入系統中再循環使用。據預測，月球制氧設備，最初是為給月面上航天員提供氧氣之用，但他們需要的氧氣並不多，一個12人規模的基地，每月也只需要350千克氧氣。而一套制氧設備連續工作後，可生產出相當數量的氧氣，因此，在月球基地建設時，應同時建造一個永久性的液氧庫，以便供給航天器作為低溫推進劑燃料使用。

十分有意義的是，在制氧過程中經過化學處理後得到的「礦渣」，卻成了上等的副產品。這是因為它含有豐富的游離態硅和可供冶煉的金屬氧化物，只要採用適當的工業方法便可繼續冶煉，煉制出工業上極有使用價值的金屬鈦。科學家們提出的制鈦工藝流程是，將「礦渣」通過機械粉碎、磁選，提取出鐵鈦氧化物，在1273℃高溫下加氫處理，生成氧化鈦，再以硫酸置換出其中的鐵，接著和碳混合，在700℃的溫度下通入氯氣，經過化學反應後生成四氯化鈦，然後在2000℃高溫下加熱，投入鎂以便脫出氯，最終得到熔融態的鈦。

鋁的精製方法更為新穎，月面上的鋁是由稱之為斜長石的復雜結構所組成，倘若用常規精煉方法制鋁，在月面上很難獲得成功。科學家們經過反復試驗與研究，提出了一套煉鋁的新的工藝。具體做法是，將月岩粉碎，在1700℃下加熱熔化，然後在水中冷卻至100℃製成多質的球，再經粉碎，在其中加入100℃的硫酸，即可浸出鋁。用離心分離法和過濾法除去硅化物後，再將它在900℃的溫度下進行熱解反應，得到氧化鋁和硫酸鈉的混合物。隨後洗去硫酸鈉並進行乾燥，再與碳混合加熱的同時，加入氯氣與之進行反應，生成了氯化鋁，經電解，獲得最終產品——純鋁。

建築業離不開玻璃，因此在月面上生產玻璃顯得尤為重要。通常的玻璃是由71～73％的氧化硅，12～14％的碳酸鈉，12～14％的氧化鈣組成。月球土壤中含有40～50％的氧化硅，在月面上製造玻璃是以硅玻璃為主。其精製方法較為簡單，即在月球土壤中根據需要加入各種微量添加物，用硫酸溶解出一些無用的成分之後，在1500～1700℃下熔化，然後經壓延冷卻，即可製成月球玻璃。

隨著月球資源開發取得相當驚人的成果，試生產階段已告一段落，小型試生產的產品已遠遠不能滿足需求，需要進一步擴大再生產，使月球生產活動逐步走向批量化生產。與此同時，由於進入月球參加開發的人員增多，所建月球基地已顯得擁擠不堪，需要完成改建、擴建基地工程，這無疑需要大量的建築材料，尤以對混凝土的用量為最大。值得慶幸的是，製造混凝土所需的沙土、石子、水泥，都可以就地取材。混凝土結構具有成本低、易於成型、抗輻照等優點，是建設月球基地最有希望的建築材料。新型月球基地，可根據設計採用混凝土預制的艙體來建造。當然，被採用的月球混凝土構件的形式是很多的，這里介紹一種通用艙段為六稜柱形的，先用混凝土製成框架和壁板，然後裝配成形。這種形式的艙體的最大優點是非常靈活，由於它是六角形體，通過各個面既可向平行方向輻射擴展，亦可向垂直方向（向上）擴展，牆壁、天花板、地板，隨時都可拆卸，也可根據需要再組合拼接，擴建基地，調整空間。最後將套在它裡面的圓筒式的增壓艙體連接起來，便構成了一個組裝式的月球基地。

人們到月球上建設基地，除了開發資源發展生產外，最終目標還是想把月球擴建成移民區，讓更多的人到月球上觀光、游覽，或者帶著全家老小移居到月球上，做一名月球人。這樣一來，其建設規模更加龐大，需要的建築材料更多，並要求尋找一種更為簡便的施工方法。一些科學家提出，在南極洲應用的一種稱為「挖掘—裝填」的建造技術，也完全適用於月球。推土機將在月球表面的松軟岩層或「浮土」中挖出一條壕溝，再把一節節的圓筒式增壓艙裝入溝中，連接緊固後，在它上面覆蓋很厚的一層月球岩土，即可耐熱、絕熱、保溫，又可防止輻照。科學家們已設計出一個月面研究實驗基地，主要任務是進行月面上的天文觀測、地貌地質調查、礦產資源勘查等。其設計規模可容納60名航天員，能提供居住6個月以上的能源及生活必需品。

月面研究實驗基地，以球形艙和圓筒形艙構成環狀體，分為工作區和生活區兩大部分。工作區由研究實驗艙、工業生產艙、農作物種植艙、生態環境生命保障艙、管理艙、能源艙、物資供給艙、航天港等組成。其中農作物種植艙除生產農作物外，還飼養雞、羊、兔、魚等動物，培植藻類、蕨類植物，以及水果蔬菜等。生態環境生命保障艙內配備有氣體凈化處理、水處理、排泄物處理設施。而能源艙主要是太陽能發電設備，在艙外平地上安放了大面積的太陽能電池陣。航天港離研究實驗基地稍遠一些，它是用來接待和發射月球飛船的場所。進入生活區，則是另一番天地，這里環境優美，人生活在裡面感到安逸、快樂，能洗去一天的工作疲勞。生活區內有公共場所、住宅以及生活配套設施。公共場所供航天員之間交流情感、談天說地、互換信息、餐飲、聚會、娛樂等，航天員在柔美的樂曲聲中翩翩起舞，或在影像畫面中開懷暢飲，得到足夠的休息。天花板和牆整體漆成白色，使人感到明快、舒適。個人住宅，為航天員個人睡眠、看書報和娛樂的空間，以藍色和綠色這些冷色為基調，使內部裝飾得較為柔和，照明布置使空間富有立體感，生活在這樣的環境里，感到很幽靜，容易入睡。生活配套設施有健身房、醫療保健所等。

究竟要建成什麼樣的月球基地，這是眾多人關心的問題。一些能源科學家建議，月球上蘊藏著大量的硅、鐵、鋁、鈦、鈣、氧等元素，而這些元素地球上的已足夠供人類使用，開采它們還算不上當務之急。只有氦在地球上是絕無僅有的，尤其是氦-3，它是地球上沒有的能源，儲量相當豐富，是未來核聚變反應堆的理想燃料，因此，應優先開發建立月球能源基地。另一些能源專家則指出，還應重點建設月球太陽能發電基地。其實二者並不矛盾，這足以說明解決地球未來能源短缺問題已迫在眉睫。

由於月球和地球有著類似的地質特徵，都蘊藏著豐富的核資源和建設核電站所需的原材料，因此，很適合在月球上建造核電站。在地球進行核發電時要使用渦輪和水，而在月球上，通過採用熱離子和溫差發電機等高效復合能量轉換系統，便可直接將核能轉變為電能。設想中的月球核能源基地，將包括核燃料供應廠、核發電設施和輸電設施。月球上的電力，通過高傳輸效率的短波長激光束，也就是紫外線區的激光，輸送到靜止軌道上的能量中繼衛星，在中繼衛星上，電能被轉換成在空氣中具有高傳輸效率波長的激光，然後再傳送到位於地球上的接收站。由接收站再將能量分配到各個區去供用戶使用。

月球核能源基地，通常建造在月球的兩極地區，因為極地是向地球進行能源傳輸的最佳場地。月球核能源基地一旦建成，轉入穩定運行後，將全部由機器人操作控制、維護與修理，絕對不會對人類造成污染威脅。為了建立月球核能源基地，有許多工程技術問題，有待人們盡快研究解決，例如超高效能量轉換系統、空間用核反應堆、空間機器人、大功率輸出的高效激光生成設備、接收設備、激光傳輸的安全技術等。

正如前面所述，月球上氦-3不僅儲量多，而且是一種潔凈的核能源，這對於凈化地球環境十分有利，對人類來說頗具吸引力。如果將它從月球上開采出來運至地球，供人類享用，無疑使人類獲益匪淺。據預測，從月球的礦石中提取的氦-3，足以滿足整個地球400年能源的需要。經測算，建設一個500兆瓦的氘-氦-3核聚變電站，每年約需50千克的氦-3，也就是說，每年只要在月面上挖一個面積1.5平方千米，深3米的坑。而且它不含放射性物質並能產生更多的能量，用氦-3為原料，核反應堆成本將降低一半。僅開發氦-3月球資源這一點，人們就足以理解重返月球的深遠社會與經濟意義了。

總之，月球基地將成為人類生存延伸到地球以外星球的開端，是人類空間的第一移民區，並且也是人類向太陽系其它行星進軍的中轉站。月球基地的建設是一場新的技術革命，必將對世界的文化、經濟、社會、科技等各個領域產生重大和深遠的影響。

B. 太空有哪幾種資源

太空現在資源分為五種：高度資源、太陽能資源、失重資源、高偽空資源、礦產資源

C. 尋找一部電影，男主角開始不知道自己是克隆人，在其他星球工作。

片名：第六日 更多中文片名：魔鬼復制人/第六發現/生死第六日/第六天 英文名：The 6th Day 更多外文片名： On the Sixth Day .....(USA) (working title) Sixième jour, Le .....(Canada: French title) The Sixth Day .....(USA) (alternative spelling) 導演: 羅傑·斯波蒂伍德Roger Spottiswoode 編劇: Cormac Wibberley .....(written by) & Marianne Wibberley .....(written by) 演員: 阿諾·施瓦辛格Arnold Schwarzenegger .....Adam Gibson 托尼-高德溫(Tony Goldwyn) 羅伯特-杜瓦爾(Robert Duvall) 邁克爾-拉帕波特(Michael Rapaport) Wendy Crewson ... Natalie Gibson Rodney Rowland ... P. Wiley (as Rod Rowland) Terry Crews ... Vincent Ken Pogue ... Speake Michael Rapaport .....Hank Morgan 攝影 Cinematography：Pierre Mignot 製作人 Proced by： 大衛·寇茲沃斯 David Coatsworth ....executive procer 阿諾·施瓦辛格 Arnold Schwarzenegger ....procer Jon Davison ....procer David Latham ....associate procer Mike Medavoy ....procer Daniel Petrie Jr. ....executive procer Cormac Wibberley ....executive procer (uncredited) Marianne Wibberley ....executive procer (uncredited) 類型： 動作/驚悚/科幻 片長： 123 min 發行： 2000年 國家： 美國/加拿大 語言： 英語 色彩： 彩色 混音： 杜比數碼環繞聲 DTS SDDS 評級： Rated PG-13 for strong action violence, brief strong language and some sensuality. 級別： Singapore:PG Argentina:13 Australia:M Germany:16 Iceland:16 Netherlands:12 Norway:15 Sweden:15 UK:15 USA:PG-13 France:U Peru:14 Spain:13 Hong Kong:IIB Singapore:NC-16 Chile:14 Finland:K-14 Iceland:14 New Zealand:M Hungary:16 Switzerland:14 Malaysia:U 製作成本：$82,000,000 (estimated) 版權所有：Phoenix Pictures Inc., 2000 (on print) 拍攝日期：1999年12月 - 2000年5月 製作公司：Phoenix Pictures (presents)
「第六日」發生在不遠的將來，牛、魚甚至寵物都可以任意克隆，但克隆人類是非法的。但是有一天當亞當-吉布森(施瓦辛格飾)回到家，卻發現一個克隆人取代了自己。他被趕出了家門，更遭的是，陰謀的製造者為了掩蓋真相，派出殺手追殺亞當滅口。為了逃生--同時也為了重新贏得自己的一切，亞當同神秘的幕後策劃者展開了機智的戰斗。 在未來的世界裡，所有動物包括寵物都可以被復制，但人類的基因復制仍是非法的行為。施瓦辛格飾演的男主角亞當·吉布森（Adam Gibson）是一名直升機駕駛員。有一天他從一件幾乎讓他喪命的意外中生還，回到家竟然發現一個和他長得一模一樣的人出現在他家裡，並取代了他的男主人位置，連他的妻子和小孩都毫不知情。 此時亞當發現事件背後有一群人想盡辦法要幹掉他，以保住這個驚人的實驗秘密。而他必須想辦法奪回他親密的家人，保護妻子、小孩以及他自己的人生，於是乎一場驚天動地的亡命旅程就此展開。最後他發現一個可怕的事實——原來是一群復制人試圖要取代這個世界。

D. 去月球必打卡的5個網紅景點『太空科普』

月球表面雖然沒有風霜雪雨和江河湖海的秀麗風光，但那裡有廣袤的月海、星羅棋布的環形山、重疊的撞擊坑、神奇的「月球噴泉」，別有一番壯闊動人心弦。如果有一天你也能登上月球，那麼下面這幾個地方是必須要去打卡的……

月亮之上廣寒宮

「嫦娥三號」降落地被命名為「廣寒宮」

毋庸置疑，如果能去月球觀光，大家最想去的地方應該就是 「廣寒宮」 ，那麼，月亮上到底有沒有「廣寒宮」？「廣寒宮」里有「嫦娥」和「玉兔」嗎？

2013年12月14日，嫦娥三號探測器成功著陸月球虹灣地區。為了規范這片著陸區的名稱，我國向國際天文學聯合會提出了命名申請。經過3個月的公示，嫦娥三號探測器著陸點周邊77米區域被認證為「廣寒宮」，緊鄰這片區域的3個較大的撞擊坑分別被命名為「紫薇」「天市」和「太微」。

廣寒宮坐落於虹灣，其邊界是一個比較規則的半圓形，像一輪雨後彎彎的彩虹。那兒地勢平坦，區域較大，探測器著陸後既可以探測分析月海中的月壤，也可以對月陸上的月岩進行取樣，對於月球研究可以達到事半功倍的效果，所以這片區域成為探測器登陸的候選地。

如果大家有朝一日登上月球，務必要去這個充滿紀念意義的地方打卡留念。

風平浪靜風暴洋

風暴洋所在的位置

其實，月海並不是真正的海洋。在地球上看，月球表面有光暗之分，早期的天文學家以為發暗的地區都有海水覆蓋，因此把它們稱為「海」。但實際上那裡一滴水都沒有，月海之所以暗淡無光，是因為存在大量的玄武岩，對太陽光的反射率比較低。

除了虹灣，大家還可以去風暴洋打卡，它是最廣闊的月海。雖然「風暴洋」這個名字很容易讓人聯想到狂風咆哮、巨浪滔天，但實際上那兒只是一片寂靜而廣闊的平原。

風暴洋的面積有半個中國那麼大，北面與露灣、冷海相連，南面與知海、濕海、雲海連在一起，西面高峻的懸崖峭壁組成漫長的「海岸線」，而東北面就是圓形的雨海。

在風暴洋中聳立著眾多環形山，面積比較大的有中東部的哥白尼環形山、中部的開普勒環形山和北部的阿里斯塔克環形山，它們有著明亮而狹長的輻射紋。科學家們推測，輻射紋是大的隕石撞擊月表後拋出的岩石和粉末回落到月面形成的，因為其對陽光的反射較強，所以看上去格外明亮。

前不久，我國「嫦娥五號」著陸於風暴洋的呂姆克山脈以北地區。科學家推斷那兒的土壤體質更年輕，土壤中鈾、釷、鉀等放射性元素含量更高，從那裡采樣返回，對於研究月球的起源及演化 歷史 有很高的價值。

傳奇的永恆之光峰

雨海周圍的山脈

月球上的山脈大多是用地球上山脈的名字命名，如亞平寧山脈、阿爾泰山脈、阿爾卑斯山脈、高加索山脈、喀爾巴阡山脈、比利牛斯山脈等，還有一些以著名科學家的名字來命名，如月球南極附近的萊布尼茲山脈等。

相比地球上大陸板塊擠壓形成的山脈，月球山脈的形成要暴力很多。它們都是小行星高速撞擊月球表面導致月殼發生位移和隆起，短短幾分鍾就形成了與地球山脈不相上下的高大山峰。

所以月球山脈也常常是月海的邊界。如雨海周邊圍繞著亞平寧山脈、喀爾巴阡山脈、前驅山脈、侏羅山脈、阿爾卑斯山脈、高加索山脈、海瑪斯山脈等一系列綿延起伏的高山。

月球上有一座非常有傳奇色彩的永恆之光峰。它是一座位於月球北極的撞擊坑邊緣的山峰。 它的獨特之處在於，那裡的太陽永遠不會落下 。這種現象是因為月球的自轉軸傾角很小，使極點附近突出的山峰可以永遠沐浴在陽光下。

有了太陽光的持續照射，永恆之光峰陽光充足，每日平均氣溫變化僅20攝氏度左右，遠小於日均氣溫變化高達200攝氏度以上的月球赤道地區，這里應該是未來人類建立月球基地的理想地點。

未來的網紅打卡地月坑

第谷撞擊坑

「小時不識月，呼作白玉盤。」雖然大家從地面上看到的月亮皎潔光滑，其實它上面分布著眾多隕石撞擊形成的圓形月坑。月坑數量極多，大小各異，小的直徑幾百米，大的有幾百公里。如月球南極附近的貝利撞擊坑，直徑就有295公里，比海南島還要大一些。

其中，第谷撞擊坑非常有名。當滿月時，人們在地球上用肉眼就能看到它延伸出的美麗輻射紋。它以丹麥天文學家第谷的名字命名，直徑85公里，環壁高4850米，具有高度達1600米的中央峰。

第谷撞擊坑結構復雜，顯現出年輕撞擊坑挺拔峻峭的風姿。輻射紋從撞擊坑中心呈弧形向外延伸，貫穿整個南部高地，疊加在許多撞擊坑之上，有的甚至延伸到酒海、靜海、雲海、知海和風暴洋中，蔚為壯觀。所以說它能成為未來月球的網紅打卡地一點都不奇怪。

月球上還有3個以中國人命名的撞擊坑，分別是畢升、蔡倫和張鈺哲撞擊坑。其中，張鈺哲是我國近代天文學的奠基人，新中國首任天文台台長。他開創了中國人命名小行星的先河。

幻想與現實中的月球噴泉

「阿波羅」任務照片中可見微弱光芒

月球上還有一種奇異風光叫 「月球噴泉」 。著名的科幻作家哈爾·克萊門特發表的一篇科幻小說中曾經幻想過一種場景——月球表面的灰塵揚起落下，因為運動摩擦產生大量電荷，當環形山也帶上電荷後，灰塵會在靜電作用下，像一座巨型的噴泉，在陽光下升騰不止。

這種科幻作家的美麗暢想居然在月球中有著真實的展現。曾經登月的航天員就看到，在離月球地面不遠的空中，總有一些猶如黎明到來時的微弱光芒在閃耀，非常清晰，並且這種狀況會一直持續到黑夜來臨。

1972年，阿波羅17號的航天員們乘坐飛船進行環月飛行時，在月球上日出與日落之間的10秒鍾內，反復看到了「絲帶」「白簾」或者「晨曦」樣的光幕。

這些神奇的景象都是由月球上揚起的月塵造成的，而且正如哈爾·克萊門特的推測那樣，該景象是由於靜電的作用，月塵在月球表面長久漂浮導致。不過在現實中，月塵的電荷不是相互摩擦產生，而是通過陽光照射捕獲光能產生靜電，或通過太陽風等帶電粒子來獲得電子。

在月球表面，月塵微粒所帶的電荷逐漸積累，直到塵埃微粒相互排斥，甚至離開月球表面，上升到數米甚至數公里的空中懸浮起來，最終形成了壯觀的帶電灰塵帶，並閃閃發光。這樣的奇觀相信人們一定很想去打卡一睹為快。

來源 | 中國航天報

編輯 | 魏一凡

郵箱 | [email protected]

E. 嫦娥五號將帶回稀有物質，100噸夠全球用一年，那究竟是什麼

目前，我國的嫦娥五號已經帶著2公斤月球土壤飛離月球，進入環繞月球飛行的預定軌道。待到合適的時間窗口，它將啟程返回地球，為我們帶回極為珍貴的月壤。

嫦娥五號挖到的土並不是一般的土，這引起了很多科學家的極大興趣。此前，美國宇航局（NASA）的阿波羅載人登月任務帶回的月岩都十分古老，年齡普遍達到了31.6億年。而嫦娥五號登陸了一個比較年輕的月表區域，在那裡可以挖到大約12億年前的月壤，填補月球時間空白，這能讓科學家進一步揭開月球的演化之謎。

由此可見，嫦娥五號任務對我國的探月乃至深空探測意義重大。月球或將迎來人類激烈的競爭，我們不能再錯過眼下的「大航天時代」。

F. 月球上有哪種可以利用的資源

月球有豐富的礦藏，據介紹，月球上稀有金屬的儲藏量比地球還多。月球上的岩石主要有三種類型，第一種是富含鐵、鈦的月海玄武岩；第二種是斜長岩，富含鉀、稀土和磷等，主要分布在月球高地；第三種主要是由0．1～1毫米的岩屑顆粒組成的角礫岩。月球岩石中含有地球中全部元素和60種左右的礦物，其中6種礦物是地球沒有的。 科學家指出，要開發月球必須對月球進行全面的探測，了解月球的資源，並逐步對資源進行開發。月球的礦產資源極為豐富，地球上最常見的17種元素，在月球上比比皆是。以鐵為例，僅月面表層5厘米厚的沙土就含有上億噸鐵，而整個月球表面平均有10米厚的沙土。月球表層的鐵不僅異常豐富，而且便於開采和冶煉。據悉，月球上的鐵主要是氧化鐵，只要把氧和鐵分開就行；此外，科學家已研究出利用月球土壤和岩石製造水泥和玻璃的辦法。在月球表層，鋁的含量也十分豐富。 月球土壤中還含有豐富的氦3，利用氘和氦3進行的氦聚變可作為核電站的能源，這種聚變不產生中子，安全無污染，是容易控制的核聚變，不僅可用於地面核電站，而且特別適合宇宙航行。據悉，月球土壤中氦3的含量估計為715000噸。從月球土壤中每提取一噸氦3，可得到6300噸氫、70噸氮和1600噸碳。從目前的分析看，由於月球的氦3蘊藏量大，對於未來能源比較緊缺的地球來說，無疑是雪中送炭。許多航天大國已將獲取氦3作為開發月球的重要目標之一。 1998年3月5日，美國航天局向全球發布了一條特大新聞：「月球勘探者」號探測器發 現月球兩極存在大量液態水，其儲量約為0．1億噸-3億噸，它們分布在月球北極近5萬平 方公里和南極近2萬平方公里的范圍內。如果月球隕石坑底部土壤水層非常深厚，那麼月 球上的水資源儲量最終有可能達到13億噸。 月球上的水資源首次被證實，這一振奮人心的消息使科學家欣喜若狂，在全世界亦產 生強烈反響，因為這一發現對於人類在下個世紀建立永久性月球基地具有里程碑式的重大 意義。 科學家們認為，月球上存在的水資源可能是人類在太陽系中擁有的最寶貴的「不動產」。 即使月球水的儲量只有3300萬噸，也足以保證2000人在月球上生活100多年，而且從月球 的土壤中提取水是一個「簡單」的過程，將混有冰的泥土收集起來加熱，使冰融化後便可 得到水。據估計，現在找到的這些冰水可以填滿一個深11米，面積10平方公里的湖泊。月 球水是生命之源，它不僅能供給宇航員飲用和生活之用，使他們在月球上的持續停留時間 更長，還可以在太空栽培農作物或喂養動物；水又是一種動力源，可以分解為氫和氧，為 行星探測飛船提供燃料，大大延長飛船的使用壽命，有了水，科學家可以方便地開發月球 上的各種自然資源，還可以把月球當作探測宇宙空間的前哨基地；水對於研究月球的成因 和性質也有相當重要的意義。 當然，開發月球上的水資源並非易事，因為月球上的冰塊並非集中在某一個冰凍層， 大量的冰同岩石，塵土混雜在一起，估計其含量僅佔0．3%—1%。此外，由於月球隕石坑 一直不見天日，坑內混度太代，需要能在月球兩極-230℃起低溫下工作的機器，但製造這 樣的機器極為困難。 盡管如此，既然月球有水，那麼人類重返月球，建立月球基地，開發月球資源的日子 將成為21世紀科技的目標。此外，月球水資源的開發和利用也將使太空旅遊由理想變成現 實。 人類在月面上進行科學探測與研究活動，開發利用月球資源，建立永久性月球基地是十分必要的。至於月球基地建設和月面活動方案，已有很多建議，由於目的不同及建議者不同，因而各種提案有著很大的差別。但只要我們從總體的構思上對這些提案進行剖析，都離不開下列幾個發展階段。 ①基地建設准備階段：對地形及資源的調查； ②建設前哨基地：在月面臨時居住，向下一階段過渡的准備作業； ③建立月球生產基地：月面上長住，生產活動開始； ④發展中的月球基地：生產活動進入正常化階段； ⑤成熟的月球基地（即永久性月球基地）：建立各種產業，經濟獨立化。 月球前哨基地的建設，意味著人類已跨入月球基地建設的第二階段。應該說，這時的人類開發月球活動，還僅僅是一個開端。年輕的科學家們將奔赴月球前哨基地，到第一線去參加實際考察，希望能夠掌握更多的第一手資料，為開發月球、建設月球獻出美好的青春。年富力強的實業家們，被月球上豐富的資源所吸引，他們將開辟新的戰場，到月球上去開礦、建廠、創業，加快月球資源利用的步伐，在月球上大展宏圖。 這里必須強調的是，當大批人馬進入月球基地，轉入月球生產基地建設階段時，需要解決的問題比前哨基地建設復雜得多、困難得多。這是因為人員增多，需要就地建設住宅，再依靠著陸器上航天員住宅遠遠不能滿足要求。而月面是真空的，表面溫度從-170℃至+130℃之間發生變化，溫差極大。此外，還需經受宇宙射線和微小隕石騷擾等危險環境的考驗。為了使航天員能長期生活在這樣嚴峻的自然環境中，基地的各種建築物的結構必需具有高度的氣密性、絕熱性、抗輻射性等。科學家們為此已勾畫出月球生產基地的基本輪廓，提出了月球上工農業生產、科研的布局，供給設計師們作為建築設計的依據。 根據月岩樣品及大量有關資料的研究與分析，確定了月球優先生產的產品原則，主要是充分利用月球資源，為擴建月球基地而生產所必須的原材料，重點放在制氧、金屬冶煉、建築材料的制備等。為了實現這一目的，人們已對月球上的加工廠的生產工藝流程及制備方法進行了多方面的詳細研究。 科學家很早就開展月球表土提取氧的方法研究，他們利用阿波羅飛船取回的月球沙土進行實驗，在1000℃的高溫下，將月沙中的鈦鐵礦和氫接觸生成水，再將水通過電解提取氧。研究表明，提取1噸氧，約需70噸的月球表土。考慮到在月球上生產的特殊情況，建議在月球基地建設的同時，應考慮配備一套小型的化學處理設備，利用太陽能作動力，每天大約可制備出100千克的液氧。具體工藝流程是，利用月球岩石在高溫下與甲烷發生反應，生成和氫。在溫度較低的第二個反應器中，再與更多的氫發生反應，還原成甲烷和水。然後使水冷凝，再電解成氫和氧，把氧儲存起來供使用，而氫則送入系統中再循環使用。據預測，月球制氧設備，最初是為給月面上航天員提供氧氣之用，但他們需要的氧氣並不多，一個12人規模的基地，每月也只需要350千克氧氣。而一套制氧設備連續工作後，可生產出相當數量的氧氣，因此，在月球基地建設時，應同時建造一個永久性的液氧庫，以便供給航天器作為低溫推進劑燃料使用。 十分有意義的是，在制氧過程中經過化學處理後得到的「礦渣」，卻成了上等的副產品。這是因為它含有豐富的游離態硅和可供冶煉的金屬氧化物，只要採用適當的工業方法便可繼續冶煉，煉制出工業上極有使用價值的金屬鈦。科學家們提出的制鈦工藝流程是，將「礦渣」通過機械粉碎、磁選，提取出鐵鈦氧化物，在1273℃高溫下加氫處理，生成氧化鈦，再以硫酸置換出其中的鐵，接著和碳混合，在700℃的溫度下通入氯氣，經過化學反應後生成四氯化鈦，然後在2000℃高溫下加熱，投入鎂以便脫出氯，最終得到熔融態的鈦。 鋁的精製方法更為新穎，月面上的鋁是由稱之為斜長石的復雜結構所組成，倘若用常規精煉方法制鋁，在月面上很難獲得成功。科學家們經過反復試驗與研究，提出了一套煉鋁的新的工藝。具體做法是，將月岩粉碎，在1700℃下加熱熔化，然後在水中冷卻至100℃製成多質的球，再經粉碎，在其中加入100℃的硫酸，即可浸出鋁。用離心分離法和過濾法除去硅化物後，再將它在900℃的溫度下進行熱解反應，得到氧化鋁和硫酸鈉的混合物。隨後洗去硫酸鈉並進行乾燥，再與碳混合加熱的同時，加入氯氣與之進行反應，生成了氯化鋁，經電解，獲得最終產品——純鋁。 建築業離不開玻璃，因此在月面上生產玻璃顯得尤為重要。通常的玻璃是由71～73％的氧化硅，12～14％的碳酸鈉，12～14％的氧化鈣組成。月球土壤中含有40～50％的氧化硅，在月面上製造玻璃是以硅玻璃為主。其精製方法較為簡單，即在月球土壤中根據需要加入各種微量添加物，用硫酸溶解出一些無用的成分之後，在1500～1700℃下熔化，然後經壓延冷卻，即可製成月球玻璃。 隨著月球資源開發取得相當驚人的成果，試生產階段已告一段落，小型試生產的產品已遠遠不能滿足需求，需要進一步擴大再生產，使月球生產活動逐步走向批量化生產。與此同時，由於進入月球參加開發的人員增多，所建月球基地已顯得擁擠不堪，需要完成改建、擴建基地工程，這無疑需要大量的建築材料，尤以對混凝土的用量為最大。值得慶幸的是，製造混凝土所需的沙土、石子、水泥，都可以就地取材。混凝土結構具有成本低、易於成型、抗輻照等優點，是建設月球基地最有希望的建築材料。新型月球基地，可根據設計採用混凝土預制的艙體來建造。當然，被採用的月球混凝土構件的形式是很多的，這里介紹一種通用艙段為六稜柱形的，先用混凝土製成框架和壁板，然後裝配成形。這種形式的艙體的最大優點是非常靈活，由於它是六角形體，通過各個面既可向平行方向輻射擴展，亦可向垂直方向（向上）擴展，牆壁、天花板、地板，隨時都可拆卸，也可根據需要再組合拼接，擴建基地，調整空間。最後將套在它裡面的圓筒式的增壓艙體連接起來，便構成了一個組裝式的月球基地。 人們到月球上建設基地，除了開發資源發展生產外，最終目標還是想把月球擴建成移民區，讓更多的人到月球上觀光、游覽，或者帶著全家老小移居到月球上，做一名月球人。這樣一來，其建設規模更加龐大，需要的建築材料更多，並要求尋找一種更為簡便的施工方法。一些科學家提出，在南極洲應用的一種稱為「挖掘—裝填」的建造技術，也完全適用於月球。推土機將在月球表面的松軟岩層或「浮土」中挖出一條壕溝，再把一節節的圓筒式增壓艙裝入溝中，連接緊固後，在它上面覆蓋很厚的一層月球岩土，即可耐熱、絕熱、保溫，又可防止輻照。科學家們已設計出一個月面研究實驗基地，主要任務是進行月面上的天文觀測、地貌地質調查、礦產資源勘查等。其設計規模可容納60名航天員，能提供居住6個月以上的能源及生活必需品。 月面研究實驗基地，以球形艙和圓筒形艙構成環狀體，分為工作區和生活區兩大部分。工作區由研究實驗艙、工業生產艙、農作物種植艙、生態環境生命保障艙、管理艙、能源艙、物資供給艙、航天港等組成。其中農作物種植艙除生產農作物外，還飼養雞、羊、兔、魚等動物，培植藻類、蕨類植物，以及水果蔬菜等。生態環境生命保障艙內配備有氣體凈化處理、水處理、排泄物處理設施。而能源艙主要是太陽能發電設備，在艙外平地上安放了大面積的太陽能電池陣。航天港離研究實驗基地稍遠一些，它是用來接待和發射月球飛船的場所。進入生活區，則是另一番天地，這里環境優美，人生活在裡面感到安逸、快樂，能洗去一天的工作疲勞。生活區內有公共場所、住宅以及生活配套設施。公共場所供航天員之間交流情感、談天說地、互換信息、餐飲、聚會、娛樂等，航天員在柔美的樂曲聲中翩翩起舞，或在影像畫面中開懷暢飲，得到足夠的休息。天花板和牆整體漆成白色，使人感到明快、舒適。個人住宅，為航天員個人睡眠、看書報和娛樂的空間，以藍色和綠色這些冷色為基調，使內部裝飾得較為柔和，照明布置使空間富有立體感，生活在這樣的環境里，感到很幽靜，容易入睡。生活配套設施有健身房、醫療保健所等。 究竟要建成什麼樣的月球基地，這是眾多人關心的問題。一些能源科學家建議，月球上蘊藏著大量的硅、鐵、鋁、鈦、鈣、氧等元素，而這些元素地球上的已足夠供人類使用，開采它們還算不上當務之急。只有氦在地球上是絕無僅有的，尤其是氦-3，它是地球上沒有的能源，儲量相當豐富，是未來核聚變反應堆的理想燃料，因此，應優先開發建立月球能源基地。另一些能源專家則指出，還應重點建設月球太陽能發電基地。其實二者並不矛盾，這足以說明解決地球未來能源短缺問題已迫在眉睫。 由於月球和地球有著類似的地質特徵，都蘊藏著豐富的核資源和建設核電站所需的原材料，因此，很適合在月球上建造核電站。在地球進行核發電時要使用渦輪和水，而在月球上，通過採用熱離子和溫差發電機等高效復合能量轉換系統，便可直接將核能轉變為電能。設想中的月球核能源基地，將包括核燃料供應廠、核發電設施和輸電設施。月球上的電力，通過高傳輸效率的短波長激光束，也就是紫外線區的激光，輸送到靜止軌道上的能量中繼衛星，在中繼衛星上，電能被轉換成在空氣中具有高傳輸效率波長的激光，然後再傳送到位於地球上的接收站。由接收站再將能量分配到各個區去供用戶使用。 月球核能源基地，通常建造在月球的兩極地區，因為極地是向地球進行能源傳輸的最佳場地。月球核能源基地一旦建成，轉入穩定運行後，將全部由機器人操作控制、維護與修理，絕對不會對人類造成污染威脅。為了建立月球核能源基地，有許多工程技術問題，有待人們盡快研究解決，例如超高效能量轉換系統、空間用核反應堆、空間機器人、大功率輸出的高效激光生成設備、接收設備、激光傳輸的安全技術等。 正如前面所述，月球上氦-3不僅儲量多，而且是一種潔凈的核能源，這對於凈化地球環境十分有利，對人類來說頗具吸引力。如果將它從月球上開采出來運至地球，供人類享用，無疑使人類獲益匪淺。據預測，從月球的礦石中提取的氦-3，足以滿足整個地球400年能源的需要。經測算，建設一個500兆瓦的氘-氦-3核聚變電站，每年約需50千克的氦-3，也就是說，每年只要在月面上挖一個面積1.5平方千米，深3米的坑。而且它不含放射性物質並能產生更多的能量，用氦-3為原料，核反應堆成本將降低一半。僅開發氦-3月球資源這一點，人們就足以理解重返月球的深遠社會與經濟意義了。 總之，月球基地將成為人類生存延伸到地球以外星球的開端，是人類空間的第一移民區，並且也是人類向太陽系其它行星進軍的中轉站。月球基地的建設是一場新的技術革命，必將對世界的文化、經濟、社會、科技等各個領域產生重大和深遠的影響。

G. 月球肓盒的礦石是真的嗎

假的，不用說，就知道

H. 月球上都有哪些值錢的礦產資源

如何獲取月球上礦產資源的成分組成？

中國嫦娥五號帶回來的月球土壤，其中部分曾被拿出來做公益展覽，當時被很多人調侃，可惜的是經證實月球土壤無法種菜。這些都是玩笑話，雖然無法種菜，但是月球土壤具有巨大的科研價值，不僅能夠幫助確定地球月球和太陽系的起源歷史，還能用於分析月球存在的各種元素。

微隕石碰撞防護、低重力下的穩定性、就地取材製造炸葯、設備自動化、遙控與機器人操縱、真空低溫下高強度高耐久性輕型材料的製造、蓄電池和燃料電池或者輻射能源的供應。

按照俄羅斯科學家的估算，如果人類現在開始致力於氦三的開采研究，未來三四十年即可實現，總花費預計將達到幾千億美元，這個數目看起來是個天文數字。所以人類對於未來的探索，內耗毫無疑問是最大的阻力之一。

I. 一斤價值2.8億！嫦娥5號帶回的「月球土壤」，到底有什麼用途

早在2020年12月17號 ，我國從月球表面帶回了一些 1.731公斤的 月球樣品，樣品的主要成要是月球土壤和岩石，而帶回這些物質的則是我國去年發射的月球探測器——「嫦娥5號」。嫦娥5號是我國首個實施的無人月面采樣返回的航天器，同時也標志著我國的航天技術和無人AI技術又更近了一步，甚至連登上過月球的美國來說，都非常羨慕嫦娥5號所搭載的技術和這次帶回的 1.731公斤 土壤和岩石。

嫦娥5號這次帶回來的月球土壤樣本，經過10個多月的研究分析，首次讓人們揭示了月球從原本的一個火球，變成如今我們所看到的月球外貌。並且這次帶回來的礦石在地球上還是非常稀有的，平均一斤的價值就高達2.8億元，而這時美國卻羨慕了，還希望中國能他們一點月球土壤給他們做研究。在這里我相信大家跟我一樣好奇，為什麼月球的土壤價值這么高？這些稀有的礦石究竟有什麼魅力呢？

要知道在以前，中國航天技術還沒有現在這么發達，但美國和蘇聯兩個國家，都分別從月球上面採集過月球土壤和岩石。其中在美國60年代的阿波羅號計劃當中，宇航員先後六次帶回了380千克的月球岩石。而蘇聯也是在70年代的時候，從月球上面帶回了301克的月球岩石，因此蘇、美兩個國家都擁有了非常珍貴的月球岩石。

從那時候開始，兩國的科學家都對這些月岩進行了研究，他們仔細研究後發現，這些月岩的年齡大概有30億年了，甚至最古老的一顆月球岩石，年齡都來到了44億年了，而這些岩石的研究結果也間接說明了，如今的月球最起碼也有44億歲了，這一收獲對於科學研究來說是十分有意義的。

而我們所居住的地球，目前科學家們找到地球上最古老的岩石，最久遠的也就只有43億歲，因此科學們知道了，地球和月球的年齡可能是差不多大的，也有可能都是同一時間誕生出來的，於是才有了月球是從地球分出去的一部分的一個假說。科學家們猜測，大概是在46億年前， 有一顆隕石撞擊到了地球，導致地球有一部分脫落了出來，之後經過漫長歲月的演變才形成了——「月球」。那麼問題來了，科學家是如何測出岩石年齡的？

時間來到20世紀初期，一位普通的物理學家「盧瑟福」無意間提出了一個重要定律——「衰變定律」，而這個定律是有關放射性元素衰變的數目，也就是這一條定律直接成就了盧瑟福之後的人生，變成一位有名的物理學家。

在之後的時間里，根據這條定律就能測算出全宇宙的天體年齡，因為在這條定律之下，很多放射性元素都會被牢牢的鎖在岩石的微觀結構裡面，在這些岩石形成的那一瞬間，這些放射性元素就會直接呆在裡面無法出來。而這些放射性元素會定期發生衰變，而這些衰變就相當於是在石頭裡面安裝了一個時鍾，正好可以根據這些放射性元素的衰變周期，來推算出這塊岩石的大致年齡。

而這次嫦娥5號帶回來的月球土壤和岩石，在檢查放射性元素衰變的時候，就發現岩石的放射性元素，並沒有美國和蘇聯帶回來岩石一樣發生太多的衰變，中國科學家經過檢測發現，這一次帶回來的岩石，大概也只有20億歲而已。也就是說，嫦娥5號登陸的這個區域（風暴洋地區）的岩石是在20億年前才形成的。

科學家以這項研究結果做了一個推測，那就是早在20億年前，月球上還有很多地方沒有完全冷卻下來，甚至那時候的月球還有很多地方，都有岩漿在不停地流出，至於為什麼20億年前月球的表面，還有一些地方沒有冷卻下來，至今科學家還無法解開這一個未解之謎。而這次嫦娥5號帶回來的岩石當中，不但藏有月球的演化史，還藏有著十分珍貴的礦物，其中在月球土壤最多的兩種礦產資源就是鈦和氦-3。

「鈦"擁有非常優秀的抗腐蝕能力，它是金屬當中最高級別的礦物，主要都是用在航天領域和航海領域。這些鈦能夠讓人類使用幾百年，能製造出非常的航母或者航天飛船，因此只要人類收集足夠多的「鈦"，到時候還能用來打造航天飛船，再直接開上月球開采更多的礦石和「鈦"。

而在月球表面上大概有200萬噸左右的氦 -3 ，這個資源是可控核聚變的關鍵材料。目前所掌握的核聚變反應，則是通過氚（chuan）和氘（）來產生的，而且這種核聚變在過程當中會產生出就中子流輻射問題，並且還會損失一部分能量，所以目前的核聚變反應並不怎麼完美。

但是只要擁有了氦-3，科學家就可以研發出可控核聚變，不會產生中子流輻射問題，也不用擔心核泄漏事故等等，所以可控核聚變是人類未來發展的主要方向。並且只需要100噸的氦-3，就能滿足全人類5年內的所有發電量，這一大筆賬算下來，一公斤的氦-3產生的電量價值完全超過了2.8億元。俗話說「物以稀為貴」，這一句話就完全印證了月球土壤的價值了。

雖然這一次中國發射的嫦娥5號，只從月球表面帶回了 1.731公斤的稀有 土壤。但接下來我國還會進一步 探索 月球，會再次發射多個探測器飛往月球，並計劃在2023年實現載人登月，到時候將會從月球上的各個地方進行岩石采樣最後再帶回來，相信十年之後，在月球挖礦的想法說不定就真的能成真了。

J. 目前所探知到的星球中.那個星球礦石最多

月球有豐富的礦藏，據介紹，月球上稀有金屬的儲藏量比地球還多。月球上的岩石主要有三種類型，第一種是富含鐵、鈦的月海玄武岩；第二種是斜長岩，富含鉀、稀土和磷等，主要分布在月球高地；第三種主要是由0．1～1毫米的岩屑顆粒組成的角礫岩。月球岩石中含有地球中全部元素和60種左右的礦物，其中6種礦物是地球沒有的。

科學家指出，要開發月球必須對月球進行全面的探測，了解月球的資源，並逐步對資源進行開發。月球的礦產資源極為豐富，地球上最常見的17種元素，在月球上比比皆是。以鐵為例，僅月面表層5厘米厚的沙土就含有上億噸鐵，而整個月球表面平均有10米厚的沙土。月球表層的鐵不僅異常豐富，而且便於開采和冶煉。據悉，月球上的鐵主要是氧化鐵，只要把氧和鐵分開就行；此外，科學家已研究出利用月球土壤和岩石製造水泥和玻璃的辦法。在月球表層，鋁的含量也十分豐富。

月球土壤中還含有豐富的氦3，利用氘和氦3進行的氦聚變可作為核電站的能源，這種聚變不產生中子，安全無污染，是容易控制的核聚變，不僅可用於地面核電站，而且特別適合宇宙航行。據悉，月球土壤中氦3的含量估計為715000噸。從月球土壤中每提取一噸氦3，可得到6300噸氫、70噸氮和1600噸碳。從目前的分析看，由於月球的氦3蘊藏量大，對於未來能源比較緊缺的地球來說，無疑是雪中送炭。許多航天大國已將獲取氦3作為開發月球的重要目標之一。

1998年3月5日，美國航天局向全球發布了一條特大新聞：「月球勘探者」號探測器發
現月球兩極存在大量液態水，其儲量約為0．1億噸-3億噸，它們分布在月球北極近5萬平
方公里和南極近2萬平方公里的范圍內。如果月球隕石坑底部土壤水層非常深厚，那麼月
球上的水資源儲量最終有可能達到13億噸。
月球上的水資源首次被證實，這一振奮人心的消息使科學家欣喜若狂，在全世界亦產
生強烈反響，因為這一發現對於人類在下個世紀建立永久性月球基地具有里程碑式的重大
意義。
科學家們認為，月球上存在的水資源可能是人類在太陽系中擁有的最寶貴的「不動產」。
即使月球水的儲量只有3300萬噸，也足以保證2000人在月球上生活100多年，而且從月球
的土壤中提取水是一個「簡單」的過程，將混有冰的泥土收集起來加熱，使冰融化後便可
得到水。據估計，現在找到的這些冰水可以填滿一個深11米，面積10平方公里的湖泊。月
球水是生命之源，它不僅能供給宇航員飲用和生活之用，使他們在月球上的持續停留時間
更長，還可以在太空栽培農作物或喂養動物；水又是一種動力源，可以分解為氫和氧，為
行星探測飛船提供燃料，大大延長飛船的使用壽命，有了水，科學家可以方便地開發月球
上的各種自然資源，還可以把月球當作探測宇宙空間的前哨基地；水對於研究月球的成因
和性質也有相當重要的意義。
當然，開發月球上的水資源並非易事，因為月球上的冰塊並非集中在某一個冰凍層，
大量的冰同岩石，塵土混雜在一起，估計其含量僅佔0．3%—1%。此外，由於月球隕石坑
一直不見天日，坑內混度太代，需要能在月球兩極-230℃起低溫下工作的機器，但製造這
樣的機器極為困難。
盡管如此，既然月球有水，那麼人類重返月球，建立月球基地，開發月球資源的日子
將成為21世紀科技的目標。此外，月球水資源的開發和利用也將使太空旅遊由理想變成現
實。

人類在月面上進行科學探測與研究活動，開發利用月球資源，建立永久性月球基地是十分必要的。至於月球基地建設和月面活動方案，已有很多建議，由於目的不同及建議者不同，因而各種提案有著很大的差別。但只要我們從總體的構思上對這些提案進行剖析，都離不開下列幾個發展階段。

①基地建設准備階段：對地形及資源的調查；

②建設前哨基地：在月面臨時居住，向下一階段過渡的准備作業；

③建立月球生產基地：月面上長住，生產活動開始；

④發展中的月球基地：生產活動進入正常化階段；

⑤成熟的月球基地（即永久性月球基地）：建立各種產業，經濟獨立化。

月球前哨基地的建設，意味著人類已跨入月球基地建設的第二階段。應該說，這時的人類開發月球活動，還僅僅是一個開端。年輕的科學家們將奔赴月球前哨基地，到第一線去參加實際考察，希望能夠掌握更多的第一手資料，為開發月球、建設月球獻出美好的青春。年富力強的實業家們，被月球上豐富的資源所吸引，他們將開辟新的戰場，到月球上去開礦、建廠、創業，加快月球資源利用的步伐，在月球上大展宏圖。

這里必須強調的是，當大批人馬進入月球基地，轉入月球生產基地建設階段時，需要解決的問題比前哨基地建設復雜得多、困難得多。這是因為人員增多，需要就地建設住宅，再依靠著陸器上航天員住宅遠遠不能滿足要求。而月面是真空的，表面溫度從-170℃至+130℃之間發生變化，溫差極大。此外，還需經受宇宙射線和微小隕石騷擾等危險環境的考驗。為了使航天員能長期生活在這樣嚴峻的自然環境中，基地的各種建築物的結構必需具有高度的氣密性、絕熱性、抗輻射性等。科學家們為此已勾畫出月球生產基地的基本輪廓，提出了月球上工農業生產、科研的布局，供給設計師們作為建築設計的依據。

根據月岩樣品及大量有關資料的研究與分析，確定了月球優先生產的產品原則，主要是充分利用月球資源，為擴建月球基地而生產所必須的原材料，重點放在制氧、金屬冶煉、建築材料的制備等。為了實現這一目的，人們已對月球上的加工廠的生產工藝流程及制備方法進行了多方面的詳細研究。

科學家很早就開展月球表土提取氧的方法研究，他們利用阿波羅飛船取回的月球沙土進行實驗，在1000℃的高溫下，將月沙中的鈦鐵礦和氫接觸生成水，再將水通過電解提取氧。研究表明，提取1噸氧，約需70噸的月球表土。考慮到在月球上生產的特殊情況，建議在月球基地建設的同時，應考慮配備一套小型的化學處理設備，利用太陽能作動力，每天大約可制備出100千克的液氧。具體工藝流程是，利用月球岩石在高溫下與甲烷發生反應，生成一氧化碳和氫。在溫度較低的第二個反應器中，一氧化碳再與更多的氫發生反應，還原成甲烷和水。然後使水冷凝，再電解成氫和氧，把氧儲存起來供使用，而氫則送入系統中再循環使用。據預測，月球制氧設備，最初是為給月面上航天員提供氧氣之用，但他們需要的氧氣並不多，一個12人規模的基地，每月也只需要350千克氧氣。而一套制氧設備連續工作後，可生產出相當數量的氧氣，因此，在月球基地建設時，應同時建造一個永久性的液氧庫，以便供給航天器作為低溫推進劑燃料使用。

十分有意義的是，在制氧過程中經過化學處理後得到的「礦渣」，卻成了上等的副產品。這是因為它含有豐富的游離態硅和可供冶煉的金屬氧化物，只要採用適當的工業方法便可繼續冶煉，煉制出工業上極有使用價值的金屬鈦。科學家們提出的制鈦工藝流程是，將「礦渣」通過機械粉碎、磁選，提取出鐵鈦氧化物，在1273℃高溫下加氫處理，生成氧化鈦，再以硫酸置換出其中的鐵，接著和碳混合，在700℃的溫度下通入氯氣，經過化學反應後生成四氯化鈦，然後在2000℃高溫下加熱，投入鎂以便脫出氯，最終得到熔融態的鈦。

鋁的精製方法更為新穎，月面上的鋁是由稱之為斜長石的復雜結構所組成，倘若用常規精煉方法制鋁，在月面上很難獲得成功。科學家們經過反復試驗與研究，提出了一套煉鋁的新的工藝。具體做法是，將月岩粉碎，在1700℃下加熱熔化，然後在水中冷卻至100℃製成多質的球，再經粉碎，在其中加入100℃的硫酸，即可浸出鋁。用離心分離法和過濾法除去硅化物後，再將它在900℃的溫度下進行熱解反應，得到氧化鋁和硫酸鈉的混合物。隨後洗去硫酸鈉並進行乾燥，再與碳混合加熱的同時，加入氯氣與之進行反應，生成了氯化鋁，經電解，獲得最終產品——純鋁。

建築業離不開玻璃，因此在月面上生產玻璃顯得尤為重要。通常的玻璃是由71～73％的氧化硅，12～14％的碳酸鈉，12～14％的氧化鈣組成。月球土壤中含有40～50％的氧化硅，在月面上製造玻璃是以硅玻璃為主。其精製方法較為簡單，即在月球土壤中根據需要加入各種微量添加物，用硫酸溶解出一些無用的成分之後，在1500～1700℃下熔化，然後經壓延冷卻，即可製成月球玻璃。

隨著月球資源開發取得相當驚人的成果，試生產階段已告一段落，小型試生產的產品已遠遠不能滿足需求，需要進一步擴大再生產，使月球生產活動逐步走向批量化生產。與此同時，由於進入月球參加開發的人員增多，所建月球基地已顯得擁擠不堪，需要完成改建、擴建基地工程，這無疑需要大量的建築材料，尤以對混凝土的用量為最大。值得慶幸的是，製造混凝土所需的沙土、石子、水泥，都可以就地取材。混凝土結構具有成本低、易於成型、抗輻照等優點，是建設月球基地最有希望的建築材料。新型月球基地，可根據設計採用混凝土預制的艙體來建造。當然，被採用的月球混凝土構件的形式是很多的，這里介紹一種通用艙段為六稜柱形的，先用混凝土製成框架和壁板，然後裝配成形。這種形式的艙體的最大優點是非常靈活，由於它是六角形體，通過各個面既可向平行方向輻射擴展，亦可向垂直方向（向上）擴展，牆壁、天花板、地板，隨時都可拆卸，也可根據需要再組合拼接，擴建基地，調整空間。最後將套在它裡面的圓筒式的增壓艙體連接起來，便構成了一個組裝式的月球基地。

人們到月球上建設基地，除了開發資源發展生產外，最終目標還是想把月球擴建成移民區，讓更多的人到月球上觀光、游覽，或者帶著全家老小移居到月球上，做一名月球人。這樣一來，其建設規模更加龐大，需要的建築材料更多，並要求尋找一種更為簡便的施工方法。一些科學家提出，在南極洲應用的一種稱為「挖掘—裝填」的建造技術，也完全適用於月球。推土機將在月球表面的松軟岩層或「浮土」中挖出一條壕溝，再把一節節的圓筒式增壓艙裝入溝中，連接緊固後，在它上面覆蓋很厚的一層月球岩土，即可耐熱、絕熱、保溫，又可防止輻照。科學家們已設計出一個月面研究實驗基地，主要任務是進行月面上的天文觀測、地貌地質調查、礦產資源勘查等。其設計規模可容納60名航天員，能提供居住6個月以上的能源及生活必需品。

月面研究實驗基地，以球形艙和圓筒形艙構成環狀體，分為工作區和生活區兩大部分。工作區由研究實驗艙、工業生產艙、農作物種植艙、生態環境生命保障艙、管理艙、能源艙、物資供給艙、航天港等組成。其中農作物種植艙除生產農作物外，還飼養雞、羊、兔、魚等動物，培植藻類、蕨類植物，以及水果蔬菜等。生態環境生命保障艙內配備有氣體凈化處理、水處理、排泄物處理設施。而能源艙主要是太陽能發電設備，在艙外平地上安放了大面積的太陽能電池陣。航天港離研究實驗基地稍遠一些，它是用來接待和發射月球飛船的場所。進入生活區，則是另一番天地，這里環境優美，人生活在裡面感到安逸、快樂，能洗去一天的工作疲勞。生活區內有公共場所、住宅以及生活配套設施。公共場所供航天員之間交流情感、談天說地、互換信息、餐飲、聚會、娛樂等，航天員在柔美的樂曲聲中翩翩起舞，或在影像畫面中開懷暢飲，得到足夠的休息。天花板和牆整體漆成白色，使人感到明快、舒適。個人住宅，為航天員個人睡眠、看書報和娛樂的空間，以藍色和綠色這些冷色為基調，使內部裝飾得較為柔和，照明布置使空間富有立體感，生活在這樣的環境里，感到很幽靜，容易入睡。生活配套設施有健身房、醫療保健所等。

究竟要建成什麼樣的月球基地，這是眾多人關心的問題。一些能源科學家建議，月球上蘊藏著大量的硅、鐵、鋁、鈦、鈣、氧等元素，而這些元素地球上的已足夠供人類使用，開采它們還算不上當務之急。只有氦在地球上是絕無僅有的，尤其是氦-3，它是地球上沒有的能源，儲量相當豐富，是未來核聚變反應堆的理想燃料，因此，應優先開發建立月球能源基地。另一些能源專家則指出，還應重點建設月球太陽能發電基地。其實二者並不矛盾，這足以說明解決地球未來能源短缺問題已迫在眉睫。

由於月球和地球有著類似的地質特徵，都蘊藏著豐富的核資源和建設核電站所需的原材料，因此，很適合在月球上建造核電站。在地球進行核發電時要使用渦輪和水，而在月球上，通過採用熱離子和溫差發電機等高效復合能量轉換系統，便可直接將核能轉變為電能。設想中的月球核能源基地，將包括核燃料供應廠、核發電設施和輸電設施。月球上的電力，通過高傳輸效率的短波長激光束，也就是紫外線區的激光，輸送到靜止軌道上的能量中繼衛星，在中繼衛星上，電能被轉換成在空氣中具有高傳輸效率波長的激光，然後再傳送到位於地球上的接收站。由接收站再將能量分配到各個區去供用戶使用。

月球核能源基地，通常建造在月球的兩極地區，因為極地是向地球進行能源傳輸的最佳場地。月球核能源基地一旦建成，轉入穩定運行後，將全部由機器人操作控制、維護與修理，絕對不會對人類造成污染威脅。為了建立月球核能源基地，有許多工程技術問題，有待人們盡快研究解決，例如超高效能量轉換系統、空間用核反應堆、空間機器人、大功率輸出的高效激光生成設備、接收設備、激光傳輸的安全技術等。

正如前面所述，月球上氦-3不僅儲量多，而且是一種潔凈的核能源，這對於凈化地球環境十分有利，對人類來說頗具吸引力。如果將它從月球上開采出來運至地球，供人類享用，無疑使人類獲益匪淺。據預測，從月球的礦石中提取的氦-3，足以滿足整個地球400年能源的需要。經測算，建設一個500兆瓦的氘-氦-3核聚變電站，每年約需50千克的氦-3，也就是說，每年只要在月面上挖一個面積1.5平方千米，深3米的坑。而且它不含放射性物質並能產生更多的能量，用氦-3為原料，核反應堆成本將降低一半。僅開發氦-3月球資源這一點，人們就足以理解重返月球的深遠社會與經濟意義了。

總之，月球基地將成為人類生存延伸到地球以外星球的開端，是人類空間的第一移民區，並且也是人類向太陽系其它行星進軍的中轉站。月球基地的建設是一場新的技術革命，必將對世界的文化、經濟、社會、科技等各個領域產生重大和深遠的影響。