当中国国力日渐昌盛、将探月计划提上日程之时，又恰逢世界强国纷纷提出“重返月球”计划的时刻。这让欧阳自远感觉时间异常紧迫。中国已经落后了人家一步，绝不能一直落在别人的后面。
$月球探测的第一次高潮
1958—1976年是月球探测的第一次高潮期，在这18年间，苏联和美国实施了规模浩大的月球探测计划。根据公布的情况，美国先后发射了5次“先驱者”系列探月器、7次“徘徊者”系列探月器、7次“勘测者”系列探月器、5次“月球轨道器”系列探测器、1次“探险者”探月器和11次“阿波罗”系列探月器，共36次；苏联发射的月球探测器主要有24次月球系列探月器和5次Zond系列探月器。两国合计共发射探月器65次，发射成功的共有42次，其中美国占22次，苏联占20次。
第一次探月高潮期间，美国和苏联进行的月球探测活动主要有以下特点：
（1）1958—1976年的第一轮月球探测活动历时18年，但高潮发生在1965—1972年间，其间每年成功发射月球探测器多达3—8次。
（2）在冷战背景下，美国和苏联展开了月球探测的激烈竞争。在美国的载人月球飞船发射之前，苏联一直在月球探测方面领先一步，在以下领域：飞越月球、月面硬着陆、月面软着陆和月球轨道器等诸多方面遥遥领先于美国。
（3）美国在月球探测领域的优势仅限于载人登月项目，但正是由于载人登月的巨大难度，也使得美国成为笑到最后的胜利者。
1967年9月8日，美国发射的勘察者5号软着陆器成功着陆于月球正面的静海（北纬125°，东经225°），发回18000张电视照片。搭载在软着陆器上的一些科学仪器传回了大量探测到的数据，对月球进行了雷达探测、热辐射测量和表土的化学分析。
既然火箭能够将科学仪器运载到轨道上去，人们势必就会产生一种想法：它们也能够载送人类。自古以来，人们一直梦想着飞往月球，它们是本世纪20年代以来科幻杂志上经常出现的主要故事题材。1961年4月12日，加加林乘坐苏联东方1号宇宙飞船，成为世界上第一个环绕地球做轨道飞行的人。他用108分钟飞绕地球一周后安全返回地面。同年8月6日，季托夫乘坐东方2号宇宙飞船，在轨道上环绕地球飞了17圈。1962年2月20日，格伦被送入轨道，成为第一个进入轨道的美国人，他围绕地球转了3圈并安全返回。
随后，美国和苏联在载人航天这一领域展开了激烈的竞争，他们反复试验并推动航天技术快速进步，宇航员停留在地球轨道上的时间越来越长，宇宙飞行的控制精度也越来越高，载人登月的技术储备也逐步成熟。1963年5月，美国宇航员库珀创造了在轨道上停留约35小时、绕地球飞行22圈半的历史纪录；翌月，苏联宇航员贝科夫斯基就打破了这个纪录，他在空间轨道上停留了119小时、绕地球飞行了81圈。与此同时，苏联人把杰蕾什柯娃送入地球轨道，成为进入太空的第一位女性；1964年10月，苏联人把乘坐3位宇航员的上升1号宇宙飞船送入轨道，在轨道上绕行16圈，是第一次多人乘坐的空间飞行；1965年3月13日，乘坐两人的上升2号进入轨道，其中一人——列昂诺夫穿着厚厚的宇航服离开这艘飞船，用一根绳系着飞船，在太空中度过了10分钟，这是人类第一次“太空漫步”；同年，美国发射了双子座系列中的3艘双人宇宙飞船。飞船的轨道可以在空间调整，且可以在舱内操纵飞船。这是第一次成功地在轨道上操纵飞船。1965年6月，乘坐双子座4号的怀特成为第一个在太空中漫步的美国人，他在舱外停留了21分钟；1965年8月21日，乘坐着库珀和原拉德的双子座5号成功发射，库珀由此成为第一个两次进入轨道的宇航员；于1965年12月4日发射的双子座7号绕地球轨道飞行220圈，在空间停留时间长达两个星期，这证明人类可以不受伤害地在空间停留到长达往返月球所需的时间；1966年3月16日，载着阿姆斯特朗和斯科特的双子座8号，成功地与一艘无人驾驶飞船会合，或者说对接。这是首次空中对接，一次对人类登月至关重要的演习。因为按照计划，一艘乘坐3人的宇宙飞船将把宇航员送入月球轨道，然后其中一部分（包括火箭和乘坐两位宇航员的登月舱）与飞船分离，在月球上着陆，另一位宇航员驾驶飞船则停留在月球轨道上。完成考察任务后，火箭在月球表面再次点火发射升空，与留在轨道上的飞船会合并返回地球。
由于载人登月的技术十分复杂，任何一个环节出现问题都可能导致灾难性的后果。所幸的是，载人航天试验的前6年虽然也出现了一些问题，但并没有发生宇航员伤亡的重大事故。不幸终于在第7年接二连三地发生了，1967年1月，3名美国宇航员格里索姆、怀特二世和查菲在做地面常规试验时，因飞船密封舱失火，无法逃生而牺牲。4月23日，苏联宇航员科马洛夫在进入大气层时，因联盟1号飞船的降落伞无法打开而牺牲，是第一个在空间飞行过程中牺牲的宇航员。此后，又有3名苏联宇航员在飞船着陆时不幸遇难。
一连串事故的发生对人类的登月雄心造成了不可避免的打击，使苏美两国的登月计划被迫推迟。美国曾打算开始执行阿波罗计划——发射一系列旨在把人送上月球的三人宇宙飞船。由于要增加安全设备以防火灾，飞船又重新设计，该系列飞行的首航时间推迟了一年半。直到1968年10月11日，新系列中的首次飞行——阿波罗7号才发射升空。12月21日，阿波罗8号发射，成功进入环绕月球的轨道并顺利返回。1969年5月18日，阿波罗10号做了同样的工作，在飞行期间，宇航员操纵它成功地降到距月球表面15千米高度的地方。7月16日，乘坐着阿姆斯特朗、奥尔德林和柯林斯三位宇航员的阿波罗11号宇宙飞船发射。7月20日，柯林斯在轨道上操纵飞船的主体部分，而阿姆斯特朗和奥尔德林则乘一具小型月球着陆器降落到月球上，在那儿，阿姆斯特朗成为第一位、奥尔德林成为第二位踩上地球以外的一个新的世界的人。当时，阿姆斯特朗在踏上月球表面后，说出了一句此后在无数场合常被引用的名言：“这是个人迈出的一小步，但却是人类迈出的一大步。”
在伽利略用他的第一架望远镜证明月亮是一个有山脉、环形山以及看上去颇似海洋的平坦地区的世界之后整整360年，那个世界上第一次有了人类的足迹。
其他5次飞行（阿波罗12、14、15、16和17号）都很成功。每次飞行所做的实验和观测都比前一次更精细，在地球上的电视里所有这些都看得很清楚。地球上的人们，可以看见宇航员在月球上驾驶用动力驱动的车辆——月球车。只有一艘飞往月球的飞船没有做到这一点，就是阿波罗13号由于飞行故障而遭到失败，但飞船和驾驶人员全部安全地回到了地面。
在阿波罗计划结束之前，有12名美国宇航员曾在月球表面漫步。
对行星地质学家和月球科学家来说，人类登月的伟大成就，在于从月球上带回了岩石和土壤样品。除了陨石外，这些样品也是第一批抵达地球的地外物质。研究结果表明，月球上没有水，没有有机物，是一个根本没有生命的荒寂世界。
$长时间的宁静期
自1972年美国阿波罗计划完成和1976年苏联最后一个无人月球探测器采样返回以后，月球又重归于亘古的大寂静、大荒寒，当年阿波罗11号登月所引起的几近全球狂热，早已成过耳秋风。
从1976年至1994年的克莱门汀号小型月球探测卫星的成功探测之间的18年间，苏联和美国都没有再发射过月球探测器，月球探测处于低潮，其主要原因可能是：
1. 第一次月球探测高潮是由苏联和美国两个超级大国为争夺空间霸权而掀起的竞争，是冷战的产物。随着冷战时代结束，加之后期苏联解体，空间霸权的争夺有所缓解，美国和苏联都需要在战略、技术与集成、探测效益等各方面认真总结第一次月球探测高潮期间的经验与教训，克服探测活动耗资大、效率低、探测水平不高的问题，世界各国的月球探测随之进入宁静期。
2. 为了适应后阿波罗计划和后月球计划等，使月球探测走向新的突破，需要进行月球探测的技术、手段与方法上的改进与重新研制，如小卫星的研制，更高精度、更有效的科学载荷的选择与研制。卫星的轨道测控，数据传输与接收、处理等一体化操作技术的研制等都需要相当长的一段时间。
第一次月球探测高潮，以美国的胜利而告结束。“阿波罗”登月现在看来可圈可点处不少，仅以计算机技术而言，虽然欧阳自远曾调侃说在这方面它还不及今天大家手里拿着的手机，但在当年足以让世界震惊了。
3. 通过美国的阿波罗计划和苏联的月球计划，人类获得了难以计数的第一手数据与资料，并发动世界各国有关试验室对月球样品开展系统而深入地研究。面对如此海量的信息资源，各国科学家都需要相当长时间来整理、研究和消化，更需要将月球研究提高到理性认识的阶段，并通过不断地交流、研讨和深入思考，提出下一步月球探测计划的新目标和新内容。
在美国航天局的心目中，也以为对于月球该做的都做了，以后的工作主要就是对已取得的难以计数的数据、资料与样品，动员各方面的力量开展系统而深入地研究。
4. 实现月球探测技术向民用需求转移。以阿波罗工程为例，阿波罗工程是当时规模最大、耗资最多的科技项目之一。这项月球探测科研计划的实施导致20世纪60—70年代液体燃料火箭、微波雷达、无线电制导、通信技术、测控技术、合成材料、计算机、激光技术、医疗技术等一大批高科技工业群体的兴起与全面发展，把美国的科技整体水平提高到一个全新的高度。后来又将该计划中取得的技术进步成果向民用转移，带动了整个科技的发展与工业繁荣。据不完全统计，从阿波罗计划中产生了3000多项新技术，带动了民用技术的快速升级，最后大约每投入1美元就有4—5美元的回报。据美国Chase研究会测算，阿波罗计划的投入产出比为1：14。阿波罗计划虽然当时耗资256亿美元，但其二次开发应用所产生的效益，远远超过阿波罗计划本身所带来的直接经济与社会效益，甚至可以说，美国目前的科技水平和军事力量都是在“阿波罗计划”所建立的良好基础上发展起来的。
5. 虽然月球探测是人类深空探测的首选目标，但它不是最终目的。走向太空、开发与利用太空资源，乃至实现人类的太空移民才是人类的真正目标。随着第一次月球探测高潮在空间探测技术上的重大突破，大大激励与鼓舞了人类向深空进发的雄心，各空间大国纷纷把探测的目光聚焦到太阳系内的其他行星、卫星、小行星、彗星上。为实现这些目标，需要对已有月球探测技术和设备进行升级改造，研发深空探测所需新技术。
6. 通过第一次月球探测高潮，人类成功实现了环绕月球探测、月球表面硬着陆（发射航天器击中月球）、软着陆、月球车巡视和载人登月等具有划时代意义的月球探测活动，这标志着人类对月球本身的探测已经达到了顶峰。同时，第一次月球探测取得的巨大成就也使得新的月球探测活动难以取得更新的发展和重大突破（这里不包括科学研究的更新发展和重大突破），再加上探测活动耗资巨大，所以美国的空间探测战略逐渐转移到建立空间站、建造和使用可往返天地之间并重复使用的航天飞机，以及对火星、木星、土星的卫星等进行的深空探测，以期望在这些领域取得新的重大突破，继续保持美国的航天超级大国地位。至于苏联和后来的俄罗斯，由于原有政治体制崩溃、经济发展水平下降并长期低迷等原因，已经没有能力进行新的更加有创新意义的月球探测活动和其他深空探测活动。
在20世纪50年代，有个普遍认可的理论：如果一个国家能够成功地最先建立起永久性宇宙空间站，它就迟早能控制整个世界。在对抗作用的驱使下，美苏两国将天文数字的财力和物力投入这场无声的战争中，彼此竞相发射火箭和载人飞船，以争夺主宰世界。
再有，阿波罗计划离不开火箭，每一次飞船升天都得发射三级火箭，火箭打上去就回不来了。NASA的科学家们想设计出一种可以像飞机一样重复使用的东西，即航天飞机，而且还想在地球轨道上建立永久的空间站，可以说在阿波罗计划之后，这两样东西，几乎耗费了NASN全部的精力与财力。
$重返月球的新战略
欧阳自远从来相信，对于给予地球演化以无穷润泽的月球而言，放弃月球的研究，在很重要的程度上，不但是放弃了对早期地球历史的理解，也可能放弃了对地球未来发展的理性分析！
欧阳自远指导的研究生里，有几十位出国留学后没有回来。有的在美国航天局，有的在加拿大宇航局，有的在欧洲宇航局，或是在其他相关的领域工作。欧阳自远与国际上知名的月球、火星专家建立了广泛联系，彼此间有着长期深入的学术交流。
欧阳自远的密切观察和大量动态信息的综合分析，都在堆积一个日渐清晰的事实：
太空的平静只是宾馆里中央空调制造出来的四季如春，似乎已如弃妇一样落落寡合的月球，正在不少国家的瞳仁里呈现出香格里拉式的梦幻……
1984年，联合国通过了《指导各国在月球和其他天体上活动的协定》（简称《月球条约》），规定月球及其自然资源是人类共同财产，任何国家、团体和个人不得据为己有。月球的探测、开发与利用是没有政治边界的，谁先到达，谁先开发；谁先利用，谁先得益。该协定首次提出了月球的开发与利用问题。
1986年7月20日，在“阿波罗飞船”登月20周年之际，老布什总统宣布：
“在本世纪，美国人的任务是建好空间站和航天飞机，下一个世纪，我们要重返月球，而且要永远地待下去。”
老布什没有公开的是，其实在这时，美国已经有了不但要在月球上驻留，而且要进一步探测火星的构想。同年，经过总结和反思，美国航天局提出了“又快、又好、又省”新的空间探测战略。
随之，世界其他发达国家也闻风而动。其中最积极的是日本，这个从不甘居人后的海洋民族，1990年发射了“飞天”月球探测器，并开始研制“月球-A”月球探测器。四年后，即1994年，日本又成为继美、苏、中国后，世界上第四个掌握卫星回收技术的国家。
精明的法国人热衷于“借鸡生蛋”，时髦的说法是“强强联合”。1973年7月，正是法国倡议并联合西欧11个国家成立欧洲航天局，英文缩写为ESA，着手实施研制“阿丽亚娜”火箭计划。1994年，法国又攀上美国，联合发射了“克莱门汀号”月球探测器，发回了世界上第一张完整的月球地形图。
同年，欧洲航天局提出建立月球基地计划，计划首先着手两项月球探测技术研究。第一项是为了掌握月面软着陆技术，必须发射一个在南极区降落的探测器，包括月面巡游车、机械臂、土壤处理试验装置等测量仪器，探测南极区的地形与地貌，为建立月球基地积累数据。第二项是为测定月球表面的地形、地貌、岩石成分、化学组成，以及月球内部结构，计划于2003年发射一个主卫星和一个低轨道运行的子卫星。
同年，为促进国际空间活动与合作，ESA与瑞士联合召开会议，建议成立国际性月球计划的“可操作机制”，制定非制约性国际探测月球策略，倡导双边合作和多边合作。次年，“国际月球探测工作”机构成立。
1994年，美国发射了克莱门汀号环月探测器，对全月球进行了高精度的摄影测量，返回了大量数据，获得了全月球的数字地图和地形图，部分地区的图像分辨率比以往的月球照片高出100倍以上。克莱门汀号探测器还用紫外和近红外摄像仪第一次对整个月球表面进行了11个波段的扫描摄影，获得了许多极有价值的专业地图，包括全月球表面铁和钛含量的分布图。
1995年，美国提出了面向21世纪的“新盛世”计划，其目标之一是发射大量小型低成本空间探测器，在新世纪初，在外层空间建立起无人研究基地。
1998年1月，美国发射了“月球勘探者”探测器，这是美国宇航局提出的“又快、又好、又省”新战略的一次成功实践。这个仅重126公斤、耗资只有6500万美元却装备有各种先进仪器的探测器，在距月面约100千米高处探测一年后，再降低到50千米和10千米处进行高分测辨，结果有了惊人发现，迅即引起全世界科学家们的极大兴趣：
它发现在月球两极陨石坑深处有冰冻的水存在。它发回的数据还告诉人们，月球陨石坑底部的土质很松，含大量的氢，里面有冰碴。据此有人初步推断，月球上水的总储量可能在1100万到3.3亿吨之间。若未来月球基地中每人每天约用5千克水，按最少的水冰量及水不做循环使用估算，月球的水冰可供2000人用100年。
“月球上有水”这一发现，一时间成了西方许多地方的热门话题，并导致两年后一个国际性组织“月球探测者协会”的成立。
这个自发的民间组织大约有200名成员，包括科学工作者、哲学家、律师、艺术家和大学生。他们经常对公众特别是对政界进行宣传，想使人们接受这样一个想法：人类可以到月球上定居。2001年，该协会在巴黎召开了第一次会议，欧洲航天局的好几位负责人也在出席者之列。他们深入探讨了月球上建立居民区的最佳方案，甚至还制定了一个时间表。
协会主席富万说：“上世纪70年代，人类探索太阳系的努力中途流产，阿波罗探月行动就像到过美洲大陆的北欧海盗一样，来了又走了。我们现在要跨出下一步，就像哥伦布当年所做的一样：我们要开发一块新大陆，为了将来能在那里生活。”
富万仿佛已经看到了未来的美好景象。他预计2015年月球上将会出现第一个机器人村；2020年，小批人类探险者抵达月球；2040年，月球上将出现最早一批人类村落。
欧阳自远却不会有富万先生这样的乐观。
欧阳自远认为，将月球两极陨石坑里的冰变成水，不但在技术上十分困难，在经济上也得不偿失，月球上要出现一批人类村落绝非几十年里的事情。这些年来，在科学界的广泛关注下，在民间话语的强力激荡中，一项开发与利用月球的空间发展战略正在提升为众多国家的国家意志，由此，将会在全球掀起第二波探测月球的高潮。
欧阳自远预感到的这一动向，在全球进入21世纪后，变得愈加波澜壮阔起来——
2003年9月27日，欧洲第一个月球探测器“SMART-1号”顺利升空。在以后的10年里，欧洲还要把4—5个探测器送上月球，逐步建立起月球科学研究基地。对欧洲航天局来说，探月是寻找可居住星球这一被命名为“曙光”计划的一部分。在这个长远计划里，欧洲决意要在月球上先建起自己的“机器人村”。倘若说月球有可能成为人类的第二故乡，但它最早的居民也不会是人类，人类必须经历一个漫长的过渡阶段才行。这个过渡阶段里，月球的主人只能是机器人，它们负责平整土地，贯通道路，建造房屋，为人类的到来做好各种准备。
欧洲航天局太阳系研究项目协调人马尔切洛·科拉迪尼告诉记者，预计这个阶段至少得20年时间，而且，还需要欧洲在政策上做出较大的努力。他认为：“空间探索完全依赖于政治决策。有政策才能搞到钱，有钱才能推动技术。向月球上派机器人能够使欧洲的技术获得突飞猛进。而且，我们必须明白，一个民族或一个群体的未来，取决于它所掌握的技术。”
2004年1月14日。布什总统在位于华盛顿的美国宇航局总部发表讲话，他开门见山：
“美国现在到了迈出探索宇宙的下一步的时候了。今天我宣布我们探索广阔宇宙的新计划。我们将利用现有的人力物力，确定明确的计划。那名最后踏足月球的人曾这么说：我们离开了就像我们来的时候一样，上帝知道我们会带着全人类的希望回来。是的，我们会让这句话成真。”
日本人更牢牢抓住了进军月球这一历史性机遇。继1990年发射了“飞天”月球探测器，1998年计划发射 “月球-A”探测器，携带了两个穿透器与轨道分离，穿透月面2—3米，进行月震探测。日本计划在2017年前，通过“月球-A”探测器进行月球的全球性地形地貌、岩石成分和内部结构的探测，再建立一个月球极区定位观测站，对月球开展系统而深入的研究。
在俄罗斯，被尊为“火箭之父”的齐奥尔科夫斯基的一段话，连同托尔斯泰的小说、门捷列夫的化学元素周期表、柴可夫斯基的音乐……一直熔铸着这个向往自然、热爱科学，而且人文底蕴丰厚的民族的独特气质。这段话写于20世纪初期，其时齐氏还只是穷乡僻壤的家乡里一名中学教师，近一个世纪以来，一直鼓舞着一代代的俄罗斯青少年——
地球是人类的摇篮。但是人类不会永远生活在摇篮里，他们不断地争取着生存世界和空间，起初是小心翼翼地飞出大气层，然后便是征服整个太阳系。
在月球的环形山之巅，更有加加林、科罗廖夫的英名，再度鼓荡起这个民族的雄风。
俄罗斯人只用了10年时间，便从动荡与败象中走了出来。如果说综合国力因苏联解体而遭大大削弱，使俄罗斯有降为二流大国的可能，但它的航天业仍处于世界领先水平，特别是在进行长时间太空载人飞行方面，更是具有别国无法比拟的实力。
2004年4月12日，这一天是加加林进行人类历史上第一次载人航天飞行43周年，又是俄罗斯宇航节。在莫斯科举行的隆重的纪念大会上，普京总统重申：“发展航天业仍是俄罗斯国家战略的重点之一。”
2005年，俄联邦航天局提出了《2006—2015年俄罗斯太空发展计划》，要求国家杜马从2006年起大幅增加30％的太空预算拨款，由原来的185亿卢布增加到240亿卢布，以积极应对世界上新一波的探月高潮。
印度航天事业起步较晚，发展却很快。2005年5月5日，在位于印度南部的安得拉邦斯里赫里戈达岛发射中心，一枚C6型极地运载火箭成功地将两颗卫星运送到预定轨道。随后，总理曼莫汗·辛格在议会发表讲话说：“这次发射再次证实印度已跻身航天大国之列。”
在伊朗，男人头上裹着厚厚的头巾，女人脸上遮着严严实实的纱巾，但这并不意味着这个国家的人民打量宇宙的目光如古井无波。既然月球是上帝的儿女们已经抵达或将要抵达的疆土，真主穆罕默德的子民们也必须踏上属于自己的远征。
2005年10月27日，借俄罗斯远东普列谢茨克基地，伊朗发射了一颗由俄罗斯制造的小型卫星“西奈一号”，成为世界上第43个拥有卫星的国家。随即，伊朗国家航天局负责人艾哈迈德宣称：“我们必须生产我们自己的卫星和发射器。我们需要成为世界上掌握最尖端航天技术的八个国家之一。”
在新世纪前后，英国、德国、法国、奥地利、乌克兰、巴西、韩国等国家，也都制订出各自的月球探测计划。
各方诸强你追我赶，纷纷出台各种探月、登月计划，让欧阳自远倍感压力，用他自己的话说，就是前有阻截、后有追兵。这种压力让欧阳自远的心情更加迫切，希望能早一日开始中国的探月之旅。
$重返月球的缘由
世界各国第二次月球探测的高潮，呈现出一条非常清晰的轨迹——
以月球资源探测为主要任务，即由“阿波罗”时代的“政治与科学兼具之旅”上升到“太空应用之旅”，开发与利用月球资源，将成为月球探测的主旋律。
其相应的时代背景，则是人类居住的地球正遭受人口膨胀、资源匮乏、环境恶化、生态脆弱、灾害频发等方面的空前“劫难”。在改变人类生活方式以保护地球的同时，向太空开拓生存空间，索取资源与能源，正是人类社会可持续发展不可或缺的远大战略目标。
在未来的20多年内，月球探测的走向必将是朝着解决以下几个重大问题的方向发展：
一、月球能源资源的全球分布与利用方案研究
由于月球几乎没有大气层，月球表面长期受到微陨石的冲击，尤其是太阳风粒子的直接注入，使月壤富含稀有气体。在这些稀有气体中，最让科学家感兴趣的是氦-3。用氘与氦-3来进行核聚变反应，比起目前使用的氘与氚做燃料的热核聚变装置，有多方面优势：氚是放射性核素，而氦-3是稳定核素，更为安全；氘与氚反应后产生氦-4与中子，而氘与氦-3反应产生氦-4与质子，从防护安全性比较，质子比中子易于防护；氘与氦-3反应虽然点火温度高，但是核聚变反应产生的能量更大。
从地球上天然气中可提取的氦-3少得可怜，只有15—20吨。由于月壤中氦-3的含量较为稳定，只要能够精确探测月壤的厚度，便可估算出月球上氦-3的资源总量。目前对月球的探测还处于粗放阶段，各有千秋，也各有说法：有的说月球蕴藏的氦-3约为百万吨，有的称吸附在月壤颗粒表面的氦-3达到了5亿吨左右。而根据“阿波罗”和“月球探测器”的实测，比较公认的看法是氦-3的总量应在100万吨到500万吨之间。
即使是百万吨，这也是一个能叫地球人的心狂跳不已的数字！
据俄罗斯科学家估算，每燃烧一公斤的氦-3，便可产生19兆瓦的能量，足够莫斯科市照明6年半。美国科学家也有结论，用航天飞机往返运输，一次可运回20吨氦-3，这可供全美一年的电力。
按照美国人的算法，若有百吨氦-3，便能满足地球上一年的能源需求。若月球上氦-3的储量有百万吨，可以提供地球人类社会持续发展上万年的能源需求！
而且，在发电量相同的情况下，使用氦-3不但清洁、安全、高效，其花费也只是目前核电站发电成本的10%。如以石油价格为标准，每吨氦-3的价值约在40亿—100亿美元之间，可谓是月球上的“超级油田”。若真有“输油管道”通到地球，此前地球上盛产石油的地区多坐在火药桶上，将可以一改为鸟歌与虫鸣清越而悠扬的自然保护区；总为能源危机而拧眉攒目的各国首脑、部长们，将从此满脸火气尽消……
黎明露水欲滴的玫瑰是诱人的，想摘下来却有刺。
现在这“刺”在于，仅以运输而言，目前从地球到月球单程的费用为每吨2000-4000万美元。如何从月壤中采掘、分离、纯化氦-3并储存，怎样用以实现核聚变，还有许多关键技术有待突破。核聚变的理论问题70年前已经解决。50年前即已问世的氢弹便是按此理论设计的。目前，包括中国在内的7个国家在法国共建了一套热核聚变反应堆，总投资达百亿美元。一个普遍的看法是，可控核聚变发电商业化可能还要30年，但其余问题10年后在实施上会有突破性解决。
月球上的能源还有太阳能。
在地球上使用太阳能要受到诸多限制，如受大气层的遮挡，天气变化，特别是雨天阴天不能用，还有太阳的照射角度等。但月球表面属于超高真空，没有大气层遮挡，月球表面没有任何建筑物，白昼太阳照射的地方温度达到110℃—130℃，太阳能不但稳定，而且能量密度要比地球上大得多。
更大的好处是月球的白天很长，一个白天相当于地球上的14天半，一天等于地球上的一个月。如果在月球表面建三个并联式的发电厂，每相距120度经度建一个发电厂，至少有一个发电厂被太阳照着，更多的时间是有两个发电场发电厂裸浴在如瀑的阳光之下，这样持续发电就有了保证。
能量如何传到地球，科学家宣称已经解决，用微波或激光传回地球，地面接收后再转化成电能。有科学家建议，沿月球赤道建设一条长11000千米，宽400千米的太阳能发电板，始终可以保持半个赤道长度的太阳能发电板发电，地球上人类的子孙万代都不需要任何其他能源，永续利用这种安全、廉价、稳定、清洁和环保的太阳能。
二、月球矿产资源的全球分布和利用方案研究
月球上蕴藏着丰富的矿产资源。其中，月海玄武岩中钛铁矿的含量可达25%（体积），比我国攀枝花钒钛磁铁矿矿石更富含TiO2。玄武岩中钛铁矿的资源量达110万亿—220万亿吨，二氧化钛大约57万亿—115万亿吨，含钛铁矿的玄武岩分布面积几乎相当于中国的国土面积。尽管这一估算带有很大的推测性与不确定性，但可以肯定地说，钛，将是未来月球开发利用的最重要的矿产资源之一。月球上的钛资源对于人类社会的持续发展将取之不尽，用之不竭。
钛有着其他金属不可比拟的优点，它比钢轻43%，却比钢要坚硬30%，而且不易被侵蚀，故主要用于航天产业，被称为“航天时代”的金属。钛不但十分稀有，只是在地球外壳有少量发现，而且还很昂贵，在20世纪20年代，钛的价值远高于黄金。钛在高科技领域中应用十分广泛，可以举个突出的例子：
1963年，美国海军军械研究室在一项试验中需要一些镍钛合金丝，他们领回来的合金丝都是弯弯曲曲的。为了使用方便，就将这些弯曲的细丝一根根地拉直后使用。在后面试验中令他们瞠目结舌的一个现象出现了：当温度升到一定值时，这些已经被拉得笔直的合金丝，突然又魔术般地迅速恢复到原来弯曲的形状，而且与原来的形状丝毫不差。
再反复试验多次，结果依然如此。最后证实，镍钛合金不仅单次“记忆”能力几乎可达100%，更为难得的是这种“记忆”本领，即使重复500万次以上也不会产生丝毫疲劳断裂。
如果这还不算难得，你不妨找来一个“神童”或是“天才”，要他对以前的同一件事情说上500次试试？
在“阿波罗”登月中，要发送和接收信息，就必须在月球表面安放一个庞大的抛物线形天线，可是在仅够两个人转身的登月舱内无论如何也放不下，这在当时一度成为登月工程中的关键难题之一。
镍钛合金“记忆”能力的发现，很快导致这个难题的解决。科学家用这种合金丝制成抛物线形天线，在飞船发射之前，先将抛物面天线折叠成一个小球，这样很方便地装进了登月舱内。当登月舱在月球上成功着陆，只需利用太阳光的辐射对小球加温，球形天线一下“开屏展翅”，恢复到了原始的抛物面形状。
1969年7月20日，当乘坐“阿波罗11号”登月舱的美国宇航员阿姆斯特朗踏上月球，并发出人类有史以来最为激情与经典的声音：“对我个人来说，这只是迈出的一小步；但对全人类来说，这是跨了一大步。”这图像和声音，就是通过镍钛合金制成的天线从月球传输回地面的。
镍钛合金的神奇功能还不仅于此。人们常说蚂蚁本事不凡，这个小东西能举起自重的20倍，当今的奥运会举重冠军也不过能举起自身重量的两倍左右。可与镍钛合金相比，蚂蚁也只能退避三舍、掩面而去了，前者的出力本领竟可达自重的百倍以上。
此外，月球还蕴藏有丰富的稀土、铀、钍、钾、铁等金属矿产资源。根据欧阳自远等的研究，月球的克里普岩(KREEP)富含钾、稀土元素、铀、钍和磷，月球克里普岩中稀土元素的资源量达到225亿—450亿吨；铀元素的资源量约50亿吨；月壤中富含各种气体，可用于维持永久性月球基地。月球的矿产资源都将能为人类社会的可持续发展做出重大贡献。
三、月球特殊空间环境资源的开发与利用
月球几乎没有大气层，属于超高真空状态，对于太阳辐射不会有大气的吸收、反射与散射等干扰。由于没有大气的热传导，月球表面昼夜温差极大。月球还没有全球性的内禀磁场，只是月岩有极微弱的剩磁。月球内部能量已近油尽灯枯，月球的“地质时钟”停滞在31亿年之前，至今仍保留着其早期形成时的历史状况。月球表面还具有高洁净、弱重力的特征。
上述所有这些特征，在地球上无法达到。因此，若未来在月球表面建立天文观测站，技术要求会比著名的哈勃太空望远镜低得多，观测精度却要高许多。天文观测站是未来月球基地的重要组成部分，它不仅可以对太阳系、银河系天体和宇宙空间进行观测研究，而且是进行太阳物理学、天体物理学、重力波物理学、中微子物理学观测和试验最有吸引力的场所。
若在月面建立对地球监测站，便有了个高高在上、傲视万邦却又兢兢业业的“旁观者”，能对地球的气候变化、生态演化、环境污染和各种自然灾害进行观察和监测，比起矮了38万千米的“当局者”来，它显然更具有全球性、整体性、综合性的特征，也更富提前量。由此，也不难判断出它所蕴含着的巨大军事意义。
月球的特殊环境，还为研制特殊生物制品和特殊材料开拓了广阔而诱人的前景。各国科学家们已提出了一份需要在月球基地上研制的生物制品与特殊材料的庞大清单。
以药品为例，因为月球高真空、超洁净，在目前太空制药的某些试验中，其纯度要比地球环境高上百倍。还有些合金在地球的重力环境下，其构成好像水与油一样得要分层，但若在月球轻重力环境里冶炼，将可以浑然一体，宛如天成。
可以预料，月球在几十年后将会成为新的生物制品与特殊材料的研制、开发和生产的基地。
四、以月球基地为基准点，向深空发射探测器、飞行器的可行性
21世纪人类的深空探测，除了月球，还有太阳、火星等七大行星及其卫星、矮行星、小行星、彗星、柯依伯带天体以及行星际空间，月球有可能成为深空探测的前哨站和转运站。
2004年1月和2月，美国“勇气”号、“机遇”号火星探测器先后顺利着陆引起全世界的高度关注，当“勇气”号登陆时像皮球一样在火星表面弹跳、翻滚，当“勇气”号以轮子当腿行至目标前，伸“手”敲打岩石取样时，许多地球人看了都觉得神奇如天方夜谭，美妙似名优舞歌。
目前登陆火星还只能引颈鹄望，最大的障碍在于距离，火星大冲时距离地球约为5800万千米。如果飞船从地球上出发，仅往返便需要一年半。由于旅途时间太久，生命保障系统变得十分复杂，食物、水、空气的储备，远远多于十几天就可完成一个来回的登月。倘若这些必备物资都从地球携带，加上燃料，平均一个航天员的起飞重量估计就达上百吨，整座飞船的重量至少要以千吨计。
长时间的旅行，还将使宇航员的心理承受能力受到严峻的考验。
在恶劣的太空环境中，长时间窝在狭窄的、不可能舒服的小空间，十天半月里可能说不上几句话，日常的吃喝拉撒睡都成了负担，还得忍受着宇宙辐射、超重、失重等极为恶劣的宇宙环境，宇航员们会出现程度不同的心理障碍。
宇航员绕地球飞行时，还能看到飞船下面的大地；在月球上，宇航员也能看到比地球人平时看到的月亮大得多的蓝色地球。在飞往火星的途中，航天器越飞越远，地球逐渐变成茫茫宇宙中一个针尖般大的亮点，这时，时空感会无声地塌陷，无根无系，没着没落，孤独，乃至恍惚，将长时间伴随宇航员。有科学家认为，如果走向比火星更远的星球，宇航员的心理承受能力将成为最大的问题。
建立月球基地的重要目的之一，就是为以后的探测、登陆火星做准备。
太重的航天器要克服地球引力很是困难，但若将物资分批运到月球基地或者空间站上，再在月球基地或空间站上组装，最后航天器由月球出发去火星，由于月球引力仅是地球引力的六分之一，且没有大气阻力，实现这一计划便要容易得多。在月球上发射探测器也因引力大大缩小，从而使成本大幅度下降。
在月球基地上，还可以取得在另外一个星球上生活的经验，比如如何就地取材，如何建筑、运输，如何男女搭配，如何克服漫长的飞行对人类心理的影响，以及尝试一些科幻小说中出现的情节，即依靠某些绿色植物的种植，实现氧气、二氧化碳、水和碳水化合物的循环再生……从而发现、总结哪些经验与设备、技术，将来可以用于火星。
可以说，月球将会是火星的实习基地。
无疑，月球基地在当下及今后很长一个时期内，还会具有潜在的军事平台的作用。
现代战争虽然还有陆军、海军、空军，但这三军已经失去或正在失去至高的战略位置，有些国家已经建立了“天军”。如果说，20世纪80年代的海湾战争和几年前的伊拉克战争鲜明呈现出剪除敌国的致命武器已是卫星和导弹，那么，随着高科技进一步在军事上的应用，日后能制约战争胜败的必定在于太空。
据分析，距地球平均38万余千米的月球高于任何太空站，月球又从不以背面示人，如能在月球上装置激光武器、离子束武器、微波武器等，地球上的绝大多数国家不但无从侦察发现，而且一旦突袭发生，只需要1.3秒就将是毁灭性的。
太空是一个资源无比丰富的巨大宝库。它已经被先知先觉的“阿里巴巴”们打开。如果说20世纪人类主要向地球——包括陆地、海洋和未开发的南极索取资源的话，那么，21世纪将是人类向太空中的其他星球拓展生存空间和开发利用资源能源的时代。
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