未开垦的处女地_航天技术
月球是地球唯一的天然卫星。从地球上望月球，它看上去与太阳大小差不多，造成这种错觉是距离的奇怪安排。月球的直径是 3476 千米，而太阳的直径是 139.2 万千米，也就是说太阳的直径是月球的 400 倍。但地球到太阳的距离是 14960 万千米，地球到月球的距离却只有 38.44 万千米，令人难以置信的是，月球到地球的距离约是地球到太阳距离的1/400，所以从地球上望去，月球和太阳大小差不多，当月球正好处在可以发生日食的位置上，月球能不大不小，准确无误地与太阳重合。天文学家把这一奇怪现象称之为：“天文学的事故”，因为这用天文学原理是无法解释的。
月球的形成与演化，一直是人类极其关注的一个问题。最近，有一本研究太空人的小册子，试图提出一种耸人听闻的设想，月球是万年之前太空人使用的一艘宇宙飞船，太空人在驾驶月球临近地球时，曾发生了与另外一些太空人的战争，这场意外的战争使地球蒙受了巨大的灾难，同时也给月球带来了创伤。因此，又论述月球是一艘带伤的飞船。关于月球的起源学说，可谓众说纷纭，一种叫做“捕获说”，认为月球原来是太空中的一个小天体，后来被地球引力捕获，变成了地球的卫星；另一种叫做“分裂说”，认为月球原来是地球的一部分，后来由于某种原因从地球上分裂出去一大块物质，而形成了绕地球飞行的卫星；还有一种叫做“同源说”，即在太阳系形成当初，地球和月球也同时形成，或许是构成地球的剩余物质聚集在一起而形成了月球。
自本世纪中叶以来，对月球和空间的探测，以及阿波罗登月，使人类渐渐看清了月球的形成与演化的漫长历史图像。事实证明，一切天体都有它的形成与发展过程。因此，月球起源与演化的研究，对研究太阳系初始物质的基本特征、原始太阳星云的化学成分与环境、太阳系早期的物理化学状况，太阳星云的凝聚过程，直至撞击形成太阳系等将提供丰富的、重大的科学论据。特别对研究类地行星的演化历史更具有重大的意义。阿波罗登月之后取回的样品经同位素分析表明，月尘是月球上最古老的物质，其年龄与地球相同，即 44～46 亿年。月海盆地是在 39 亿年前形成的，月海玄武岩的年龄大约为 31～39 亿年。雨海盆地中的月坑早在 39 亿年前就出现了，雨海南缘的哥白尼坑形成于 8.5 亿年前。从地球化学和星体构造上来看，月球和地球非常相似，看来它们有共同的祖先，从而基本否定了“捕获说”。另外，月球密度比地球小得多，轨道面与地球赤道面相倾斜，这些又使“分裂说”理论产生很多矛盾。因此，目前人们倾向于支持“同源说”。
尽管人们对月球已经做了大量的观测和月样分析，但许多基本问题仍模糊不清，一年一度的世界性月球科学讨论会还在争论不休。这些问题包括：月球的成因；月球的早期演化史；月球的内部构造、物理性质与化学组成；月球岩成因；月球与地球及其它行星形成、演化的共性与特性；月坑成因类型与辐射线的形成机制；矿产形成与分布特征。所有这些都是月球科学研究中亟待解决的一些问题。但是有些不可否认的事实，在月球上没有水和大气的风化，没有生物的影响，在那里存在的历史痕迹难以磨灭，几十亿年前形成的景象现在依然如故，因此说月球表 面保存有远古事件的记录一点也不过分，它是掌握解答太阳系历史的一把万能钥匙。只有通过大量的探索和重返月球的野外实地考察，才能获得较为满意的答案。这也正是人们为什么要重返月球的重要意义之一。
人类提出重返月球的另一个重要意义，是为解决人类面临的日益恶化的生存环境，矿产资源日趋枯竭及能源短缺，试图通过重返月球获得新能源和矿产，来摆脱人类未来的窘境。在已进行的探月活动中，总计从月面取回了 403 千克的岩石和土壤样品，各部门科学家采用不同方法和手段，对这些稀世珍宝进行了极其细微的观察、化验和分析，揭示了大量有关月球的奥秘。
月球的表面土壤，由岩石碎屑、粉末、角砾岩、玻璃珠组成，结构松散且相当软。月海区的土壤一般厚 4～5 米，高地的土壤较厚，但也不过 10 米左右。月球土壤的粒度变化范围很宽，大的几厘米，小的只有 1 毫米或数十微米，这些细尘土一般称为月尘。月球土壤中大部分是细小的角砾岩及玻璃珠，约占 70％左右，小颗粒状玄武岩和辉长岩约占 13％。众所周知，地球上的土壤主要是由岩石风化而成的。而月球上没有大气及生物，因此不存在风化现象，那么月球土壤又是如何形成的呢？根据分析人们是这样解释的：月球土壤主要是由于岩石受到外来物体或小天体的冲击，粉碎沉积而成。其次，由于经过数十亿年时间，月球表面受到极大的温差（温差在 100℃以上）和太阳风以及银河宇宙线的日积月累作用，促进了月球土壤的形成。太阳辐射使矿物强度降低，晶格发生形变，温差变化加速了岩石的碎裂。
月球具有丰富的物质资源，月岩中含有地壳里的全部元素和 60 种左右的矿物，其中有 6 种矿物是地球上所没有的。在月球土壤中，氧占 40 ％，它是推进剂和受控生态环境生命保障系统的供氧源；硅占 20％，是制作太阳电池阵的原材料。其它元素的比例是，铝 6％～8％、镁 3％～7％、铁 5％～11.3％、钙 8％～10.3％、钛 5％～6％，钠、钾、锰含量占千分之几，锆、钡、钪、铌含量为万分之几。科学家们把月球土壤样品加热到 2000℃，发现有惰性气体从土壤中逸出，其中有氦、氩、氖、氙等放射性粒子。月球上还富含地球上没有的能源氦? 3，它是核聚变反应堆的理想燃料。从月球岩石标本上还发现有一层很薄的无锈铁薄膜。起初科学家们推测，假如让这种铁处在地球条件下，定会立即氧化锈蚀，然而，经过试验的结果，这种铁不会被氧化，是通常所说的“纯铁”。纯铁对人类非常有用，据估计，在发达国家里，每年因金属腐蚀损失大约占国民经济收入的 1/10。如果能在月球上生产纯铁，运回供地球上使用，不仅填补了一项空白，而且获得很大的经济效益，无疑是对人类的一大贡献。开采月球的天然矿藏是十分有吸引力的，在月球基地上将材料加工成最终产品，供空间和地面使用，预计是一项高效益的产业，其前景非常诱人。
人们还把月球土壤研碎，加入各种培养基，在不同温度下进行培养，结果未发现有任何生命迹象。并把它放入 30 万倍的显微镜下进行检查，也没有发现任何有机物或化石的痕迹。但从阿波罗 12 号的航天员从月球上取回的勘探者? 3 号探测器上的旧摄影机，发现摄影机里有活的细胞。看来它不是月球上诞生的生命，而是探测器发射前由地面带上月球的。不过，令人惊诧的是，经过两年半月球环境的严酷考验后，细菌竟然能 存活下来。
月球上的特殊环境，为推动科学技术重大进步提供了极好的机会。此外，由于月球上即使有月震发生，但仍处于较稳定的状态，又没有大气包围，加之不受地球无线电干扰，因而是进行天文物理学、重力波物理学和中微子物理学实验和观测极有吸引力的场所。还由于它的重力场小（只有地球的 1/6），所以又是材料科学和生命科学研究与生产的最佳场所。月球还可以成为行星际航行基地，人类的空间移民区。