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月心与地心之间的精确距离
美国科学家将采用一种长达2390000英里（约385000千米）的新型光学“卷尺”对月球和地球之间的距离进行测量，此种方法测量的误差将在毫米之内。
据天文学家此前的测量结果，月心与地心间的距离约为238700英里（384000多千米）。早在20世纪70年代，经过科学家们的努力，月地距离的误差仅为25厘米，随着科学技术的发展，到80年代中期这一误差再次缩短到了不到2厘米。美国西雅图大学的一个研究小组希望通过其努力，能够将这一数字限定在毫米范围之内。
这次测量中，科学家们计划使用的工具包括1个天文望远镜、1束光柱和此前登月行动中留在月球之上的一些反射体。这一方法将会为人们提供一个目前为止最为精确的月地距离数字。
美国的一个研究小组将在新墨西哥州阿帕奇角的一个直径为3.5米的天文望远镜上安装一个可以发送10亿瓦特的激光发射器，数个“激光子弹”将通过发射器射向月球表面的一个“反射器”。这个反射器是由“阿波罗”航天飞机和苏联无人航天飞机分别通过3次和2次登月活动在月球表面安装的，由100~300个具有反射功能的棱柱组成。科学家们通过对光柱往返月球和地球之间的时间进行测量就可以计算出准确的月地距离。
尽管此次发射的激光将有极大的能量，但是当它到达月球表面时的直径也将会有2千米之大。再经过反射回到地球的光柱，直径很有可能达到大约15千米（9.3英里）。
目前，科学家已经确认地月距离为38万千米，然而2007年阴历正月十五元宵节的月亮看起来要比往常偏小10%左右，原因是什么，其实是地月距离发生变化了。天文学家介绍说，月球在正月十二到达距离地球最远的远地点，月地距离为40.6万千米。到元宵节当天，月球稍微靠近地球，但月地距离仍有40万千米左右，因此这天晚上所见的月亮会显得小了不少。另据了解，还有另一天文奇观，正月十五晚月亮从狮子星座最亮的恒星“轩辕十四”北边仅3°（角距离）的地方通过，肉眼可见“轩辕十四”，此种天象被称为“孤星伴月”。
月球藏秘至今未解
月亮是地球黑夜的光明使者，那皎洁如玉的光芒中，笼罩着难以名状的神秘。
月球表面的环形山仿佛记载着特殊智慧的秘密。美国“阿波罗”登月计划执行过程中，宇航员曾拍下一些月面环形山的照片。照片透露了一个惊人的信息，环形山上分明有人工改造过的痕迹。例如在戈克莱纽斯环形山的内部有一个直角很规整，每个边长为25千米，同时在地面及环壁上，可以看出明显的整修痕迹。
月地渐偏离
18世纪末法国人拉普拉斯就发现了月球形状的不规则性，实属难能可贵，然而，他却没有看到月球正在以每年3.8厘米逐渐远离地球。
现在的月球自转和公转周期相同，所以它的一面总是朝向地球。科学家估计，和现在约38万千米的距离不同，早期的月地距离可能只有约2.6万千米。由于天体运行轨道半径与天体转速有关，按照这一假设，1∶1的自转公转周期比可以解释当前月球形状不规则的现象。
还有一些科学家假设，月球形成初期的自转公转周期比为3∶2，也就是公转2周期间自转3周，这种情况至多持续了几亿年，最后因为潮汐力而自转降速，自转公转比稳定为现在的1∶1。计算结果表明，这段自转比公转快的时期可能提供足够的力，为月球形成目前的形状准备了条件。
月球形状不规则
早在18世纪末，法国数学家皮埃尔·西蒙·拉普拉斯就注意到，形状不规则的月球自转时会发生“颤抖”，现在美国麻省理工学院地球物理学与行星科学教授玛丽亚·T·朱伯告诉《纽约时报》记者，当时并不知道为什么。
20世纪60~70年代，太空探测器发现，处于月球与地球地心连线上的月球半径被拉长，也就是说，如果沿赤道把月球分成两半，截面不是正圆，而是像橄榄球一样的椭圆，“球尖”指向地球。但迄今无人能就月球当前形状的成因给出完全令人信服的解释。
质量不均匀
一般认为，45亿年前，一个火星大小的天体撞击地球，产生的部分碎片形成月球，但这也仅限于推测。
月球形状的另一个谜团是，月球面对地球一面在物质构成及外貌方面与背对地球一面差异很大：朝向地球的月面地壳比背向地球的月面地壳薄许多，朝向地球的月面拥有由玄武岩构成的广阔平原，这平原被称为月海，这是很久以前月球表面火山喷发的结果。背对地球的一面月壳厚很多，陨石坑相对较多，几乎没有月海。
在一定程度上，月海中密度较高的玄武岩使月球的质量中心不在几何中心，偏离了约1.6千米。但是，迁移的发生过程尚不清楚。
月球不是规则球形，而是极直径略小于月球赤道直径的天体。仔细观察月球形状，我们会发现它好像被人用拇指和食指捏住两极“挤”过一样。
对这一现象，有科学家认为在月球形成初期，月球自转产生的离心力可能使岩浆尚未冷却的月球赤道地区“鼓”出一块。然而，这只是关于月球形状的种种假设之一，尽管人类已经登上月球，但众多的月球之谜仍待科学家一一破解。
月球隐藏的未知秘密
月球透露出的种种信息正在告诉地球上的科学家，其中还藏着很多未知秘密。
地球还有另一颗卫星——克鲁特尼
月球是地球唯一的天然卫星，对吗？不是这样的。1999年，科学家们发现了处在地球引力控制范围内的另外一颗小行星，其直径为5英里，它也是地球的一颗卫星。
这颗小行星被称为克鲁特尼，它沿着一条马蹄形的轨道行进，绕地球一周大约要花770年的时间。科学家们认为，它像这样在地球的上方悬吊的状态还能够保持至少5000年。
月球土壤与地球土壤生物实验
把细菌撒在从月球带回来的尘土上，细菌一下子都死了，难道这些尘土有杀菌的本领吗？
再看看用植物做实验的结果：把玉米种在月球的尘土里，和在地球土壤里生长没有明显不同。可是，水藻一旦放进月球尘土，水藻就长得特别鲜嫩清绿。
这一连串试验结果是多么令人费解啊！
外壳底部的浓缩物
1968年，太空探测带回来的资料显示，月球的外壳底下有大块的浓缩物，而且还有一股吸力，太空船飞过时禁不住要倾斜。科学家只知这些浓缩物是一种又密又重的物质，其余就一无所知了。
月球总会出现一些无法解释的现象。它透露出的种种信息已经在告诉地球上的科学家，月亮上藏着很多秘密。
月球表面存在地球信息吗
人们通过研究发现，在很多行星中存在很多人们想不到的内容，其中月球的表面上就存在地球的信息。特别是人们对月球研究发现，月球的表面高低不平的地理状态呈现了地球空间地图，这就给科学家提出一个令人费解的问题：如果说月球是人造的，那么是谁将地球的表面信息拿到月球上去的？如果说月球是自然造就的，是什么力量将地球表面的信息转移到了月球？
按宏观科学的理论，一切物质都是具体存在的，要想理解这是为什么，几乎是不可能的，没有什么力量能将地球的外表形象转移到了月球，就是说月球上的面相和地球的形象很相像，只能用“巧合”两个字给予说明。但是很多现象说的巧合多了，自然没有人相信了，特别是人们研究发现，如果将南极洲的外形和北冰洋的轮廓比较，竟有许多相似之处，甚至有人做了大胆的想象，如果将南极洲拿来补到北冰洋去，刚好把地球填平，那么是什么力量，是谁将北冰洋的物质搬到南极去了？这又是一个当代物理、天文等科学不能解释的问题。
科学家经研究发现在物体辐射的光子信息中包含物体的所有信息，其中就有物体的光子信息强度。物体的光子信息中还包含物体的形状，让另一个物体吸收这种光子信息后，就会知道物体的各种信息。时间久了，在这个吸收光子信息的物体内部就会储存原来的物体信息特征，存在发出光子信息的所有信息，也就是说会存在发出光子信息物体的宏观信息特征。根据此理论是否可以解释地球地貌与月球地貌相似之谜？月球与地球相伴数十亿年的时间，地球光子信息应该说更强，必然让月球吸收之后有所作为，改变自己的结构，改变自己的形状，就是说地球的光子信息在月球上有所体现。不过这里需要说明的是，吸收的光子信息能量多，可能不是凸出来，而是凹下去，因为吸收的光子信息的能量越多，受到光子信息支配的能力越强，并且会在月球的另一面有所体现，就是说月球的另一面体现地球的外貌更合适。
相对应的，地球的外貌也是与宇宙的其他光子信息相联系的，特别是在地球的北方，一定存在让北冰洋凹下去的信息，就是说地球吸收了这个光子信息以后，使北冰洋凹下去，同时这物质就会在南极体现出来，更多的理由是地球的外貌体现了宇宙光子信息在地球内部的传递，月球外貌也是体现了地球光子信息在月球内部的传递。所以月球的外形就会自然的体现地球的信息，这是非常正常的事。在光子是物质的基本粒子理论中，是应该存在的现象，不仅如此，地球上的所有生命都会具有地球的结构特征，因为在生命内部存在地球信息的传递过程。
弄懂这些道理之后，人们再来理解月球上存在地球信息，北冰洋的轮廓与南极的外貌很相像，就容易了。特别是在地球上的文化，应该具有轴对称性，就是说在中国具有的各种文明中，有部分文明现象或类型，应该在中国的另一面被发现，因为光子信息可能直线传递，让那里人接收以后，得到同样的文明。也就是说地球的同一类文明应该有两处，一处是从宇宙来的时候，在地球表面上产生的文明，另一处是地球光子信息离开地球时，在地球表面上产生的文明。
不仅在月球上存在地球上的光子信息，就是在地球上也同时存在其他星球上的信息，就是在地球上的任何一块石头内都存在宇宙的信息。
“嫦娥一号”将探测月球的信息不断从深空传回，月球的奥秘必将被一一解开。
月球中所含的天然金属
半个多世纪以来，月球探测一直是各国激烈竞争的科研领域。俄罗斯科学院矿床地质学、岩石学、矿物学和地球化学研究所的科研人员在对月球土壤样品研究中惊异地发现，月球土壤中含有3种天然金属元素：铈、铼、锌。
据悉，科研人员研究的月球土壤样品是1976年苏联月球自动探测器“月球24号”从月球表面取回的，总量有324克。
研究人员借助扫描电子显微镜，采用新的方法对样品进行了仔细研究。被研究的样品呈颗粒状，大小约74微米，是细碎的岩石。
研究者惊异地发现，样品含有天然金属铈，颗粒大小2.5微米左右，亮度很高。除铈金属外，研究人员还有月球土壤中找到了两种大小分别约为5微米和9微米且相对比较亮的金属铼颗粒，并发现了微米级的天然锌颗粒。后来在陨石Allende中也曾发现过。
研究人员认为，铼也是由撞击月球的陨石带进月球的。科研人员还指出，在地球上天然锌一般会含在铂金或金砂矿中。月球表层土壤中的锌可能是在月球火山发生爆发时形成的，因为月球里面含有锌，火山爆发时锌就被岩浆带到了月球表层。
现在，科研人员肯定了这项发现的真实性，并否定了月球土壤样品被外来物污染的可能性。因为在过去20多年的时间里科研人员采取非常安全可靠的保管措施，样品不可能被污染。
这一发现对月球形成在太阳系之外的假设提供了有力证据。
神奇的氦－3
什么是氦
我们先简单地了解一下：在地球自然界，存在着3He（He—3）和4He（He—4）两种同位素。4He的原子核有2个质子和2个中子，称为玻色子；而3He只有1个中子，称为费米子。20世纪30年代末期，卡皮查发现4He的超流动性。朗道从理论上解释了这种现象，他认为当温度在绝对温度2.17K时，4He原子发生玻色爱因斯坦凝聚，成为超流体，而像3He这样的费米子即使在最低能量下也不能发生凝聚，所以不可能发生超流动现象。金属的超导理论（BCS理论）的提出，使得人们认为在极低温度下3He也可能会形成超流体。但是人们一直未能在实验上发现3He的超流动性。20世纪70年代，戴维·李领导的康奈尔低温小组首次发现了3He的超流动性，不久，其他的研究小组也证实了他们的发现。
3He超流体的发现在天体物理学上有着奇特的应用。人们使用相变产生的3He超流体来验证关于在宇宙中如何形成所谓宇宙弦的理论。研究小组用中微子引起的核反应局部快速加热超流体3He，当它们重新冷却后，会形成一些涡旋球。这些涡旋球就相当于宇宙弦。这个结果虽然不能作为宇宙弦存在的证据，但是可以认为是对3He液体涡旋形成的理论的验证。3He超流体的发现不仅对凝聚态物理的研究起了推动作用，而且在此发现过程中所使用的磁共振的方法，开创了用磁共振技术进行断层检验的先河，今天磁共振断层检验已发展成为医疗诊断的普遍手段。
氦－3神奇在哪里
氦－3是氦的同位素，含有2个质子和1个中子。它有着许多特殊的特性。当氦－3和氦－4以一定的比例相混合后，通过稀释制冷理论，温度可以降低到接近绝对零度。在温度达到2.18K以下的时候，液体状态的氦－3还出现“超流”现象，即没有黏滞性，它甚至可以从盛放的杯子中“爬”出去。然而，当前氦－3最被人重视的原因还是它作为能源的潜力。氦－3可以和氢的同位素氘发生核聚变反应，但是与一般的核聚变反应不同，氦－3在聚变过程中不产生中子，所以放射性小，而且反应过程易于控制，既环保又安全。
开发利用氦－3
开发利用月球土壤中的氦－3，将是解决人类能源危机的极具潜力的途径之一。
从20世纪90年代开始，人类掀起了新一轮的探月高潮，在这次探月高潮中，氦－3成为世人共同的目标。但是，月球氦－3的形成和分布特征、储量和应用，仍是月球科学研究中亟待解决的问题，只有通过大量的探测和重返月球野外实地考察，才能获得较为满意的回答。
1.氦－3的形成机理
月球表面的土壤是由岩石碎屑、粉末、角砾岩、玻璃珠组成的，其结构松散且相当软。月海区的土壤一般厚4~5米，高地的土壤较厚，但也不超过10米。月球土壤的粒度变化范围很宽，大的几厘米，小的只有一毫米或微米级，这些细土一般称为月尘。月球土壤中细小的角砾岩及玻璃珠，约占70%，小颗粒状玄武岩及辉长岩约占13%。惰性气体在月球玄武岩和高地角砾岩中含量极低，大气中就更低，几乎为零。然而，月壤和角砾岩中氢气元素则相当丰富。这是由于太阳风的注入，太阳风实际上是太阳不断向外喷射出的稳定的粒子流。1965年“维那3号”火箭对太阳风的化学组成进行了直接测定，结果显示，太阳风粒子主要是由氢离子组成的，其次是氦离子。由于外来物体对月球表面撞击，使月壤物质混杂，在探达数十米的范围内存在着这氢气元素。太阳离子注入物体表面的深度，通常小于0.2微米。因此，这些元素在月壤最细颗粒中含量最高，大部分注入气体的粒子堆积粘合成月壤角砾岩或黎聚在玻璃珠的内部。氦大部分集中在小于50微米的富含钛铁矿的月壤中。
2.氦－3的利用前景
月球上的氦－3所能产生的电能，相当于1985年美国发电量的4万倍，考虑到月壤的开采、排气、同位素分离和运回地球的成本，氦－3的能源偿还比估计可达1∶250。这个偿还比和铀235生产核燃料（1∶20）及地球上煤矿开采（偿还比约1∶16）相比，是相当有利的。
此外，从月壤中提取1吨氦—3，还可以得到约6300吨的氢、70吨的氮和1600吨碳。这些副产品对维持月球永久基地来说，也是必需的。俄罗斯科学家加利莫夫认为，每年人类只需发射2~3艘载重10吨的宇宙飞船，即可从月球上运回大量氦－3，供全人类作为替代能源使用1年，而它的运输费用只相当于目前核能发电的几十分之一。据加利莫夫介绍，如果人类目前就开始着手实施从月球开采氦－3的计划，大约30~40年后，人类就能实现月球氦－3的实地开采并将其运回地面，该计划总的费用将在2500万~3000万美元。
有人提出，可不可以不将氦－3运回地球，而是直接在月球上建立核能源基地，通过电能传输到静止轨道上的中断卫星，再传送到位于地球的接收站，然后分配到各个地区，供用户使用呢？科学家们预测，在月球上建立核电站并保持其正常工作，难度要比从月球上运回原料氦－3在地球上发电大得多。
“嫦娥一号”卫星搭载的探月仪器探测月球土壤厚度与元素含量是该探测卫星工作的重要内容。氦－3作为最有潜力的新能源，也是我国探卫星获取其资源信息的重要内容。
月球的运行轨道
月球以椭圆轨道绕地球运转，这个轨道平面在天球上截得的大圆称“白道”。白道平面不重合于天赤道，也不平行于黄道面，而且空间位置不断变化，周期约合地球上的173天。月球轨道（白道）对地球轨道（黄道）的平均倾角为5°09'。
月球在绕地球公转的同时进行自转，周期为27.32166日，正好是1个恒星月，所以我们看不见月球背面。这种现象我们称“同步自转”，这种现象几乎是卫星世界的普遍规律。一般认为是行星对卫星长期潮汐作用的结果。天体平动是一个很奇妙的现象，它使得我们得以看到59%的月面。主要有以下原因：①在椭圆轨道的不同部分，自转速度与公转角速度不匹配；②白道与赤道的交角。月球绕地球转动的周期，朔望月29.53059日，恒星月27.32166日。
月球对地球的影响
月球与地球构成了天体系统的最基本的单元——地月系（天体层次：地月系—太阳系—银河系—总星系），与地球可以说得上是形影相随，关系非同寻常。它对地球的影响比较明显，主要表现在以下2个方面：①地球上夜晚的自然照明，大家都知道主要是靠月亮。否则的话，地球上的夜晚将是漆黑的，是无法想象的。②地球表面各处所受的月球和太阳的吸引力不同，因而地球上的水体产生了相应的明显潮汐现象（在我国古代，人们把早晨的海水涨落情况称之为潮，晚上的海水的涨落情况称之为汐，两者合称潮汐现象。海面周期性升降的潮汐现象，主要是月球、太阳对地球各处引力不同造成的）。
潮汐
与地球对月球的产生引力一样，月球对地球也有引力，这使得地球略呈椭圆形，这种变形对坚固的陆地几乎构不成什么影响，不过使沿海岸线产生潮汐。潮汐反过来又影响地球自转的速度以及和月球之间的距离。
当地球表面进入和退出月球引力所造成的海洋膨胀区时，海洋表面每天要有两次涨潮与落潮。潮汐的实际高度取决于月球在公转轨道上的位置，也取决于当地的地形。
潮汐的起因
在地球上，距离月球最近的海水对月球的引力感觉最明显；相反，地球背面的海水受到月球的引力最小。月球围绕地球公转时，两个潮汐高潮形成，并随月球在地球表面运行。地球的自转导致潮汐略早于地球，而非与地球在一条直线上。
大潮与小潮
满月和新月时，太阳、地球与月球正好处于一条直线上。太阳的引力和月球的潮汐力结合起来产生了最高的涨潮和最低的落潮，这就是大潮。当月相出现上弦月和下弦月时，太阳与月球之间形成直角。太阳的引力部分地抵消了月球的潮汐力，导致了小潮。
月球引潮力
美国太空总署的科学家谢鲁·皮尔逊博士研究指出，在太阳系最初形成时，月球即受到地球的牵引而为它的卫星，而月球在被扯到靠近地球的过程中，曾经对地球产生了极大的影响。
月球对地球具有引潮力的作用。科学家们已经研究证实，月球引力潮有如下作用：
（1）月球引潮力能使地球自转轴的倾斜角保持稳定，从而使地球的气候相对稳定。如大家所知，月球和地球作为两个不同的天体，相互之间具有引力作用，现在地球自转轴的倾斜角变化在5°以内。但是如果没有月球，地球自转轴的倾斜角会以数百万年为一周期发生0°~50°的变化，地球气候因而也会因此发生大幅度变化，最终将使地球成为生物无法生存的环境。
（2）月球引潮力还会掀动大气，形成所谓的“气潮”。“气潮”可以影响气压和天气，比如满月时的气压就往往较低。古希腊人认为究中心也发现，全美国最厉害的暴风雨发生在新月后1~3天或月圆后的3~5天。因此，有人主张在预报天气时应考虑月相。
（3）月圆之夜地球还会稍许变暖。这是美国亚利桑那州立大学的气候学专家罗伯特·巴林和兰德尔·塞维尼通过分析气象卫星的观测结果后发现的。在过去的15年间，气象卫星精确测定了月光照射后产生的地球表面温度的细微变化，结果发现满月时地球的平均气温上升了0.017℃。
月扰人体
人与月球的关系也十分密切，精神病学家指出，人体约有80%是液体，月球引力也能像引起海洋潮汐般对人体中的液体产生作用，造成人体的“生物高潮”和“生物低潮”。满月的时候，生物潮处于高峰，月亮对人的行为影响比较强烈，这时人的头部和胸部的电势差比较大，人容易激动，情绪最不稳定，最易出事。日本救火会统计，每当月满之夜，火警要比平时多25%~30%；韦伯在《月球的影响》一书中写道：“1970年9月，当海潮高涨时，美国迈阿密市的凶杀案和住精神病院人数比平时增加。”比如青年人喜欢在月夜谈情说爱，而嗜酒者和精神不太正常的人常在月夜发作。美国伊利诺伊州立大学教授毛雷斯甚至指出，人类的谋杀、毒害、抑郁和心脏病等与月亮的盈亏也有一定关系。
美国的一位医生，曾调查了1000多例在手术台上的病人，发现病人的出血与月亮的运行有关。调查资料显示，其中82%的病人在月亮1/4上弦和1/4下弦之间的时候发生出血危机，而月亮圆时出血的病人最危险。所以，许多医生最忌在月圆之夜为病人动手术。
美国医学会收集了20年间50万份婴儿的出生表，发现多数婴儿出生在亏月（下弦月）；荷兰沿海一带的产妇大多数是在潮水高涨的时候分娩。其秘密就在于月亮影响子宫的收缩。
月诱地震
地震按成因一般可分为构造地震和火山地震。对绝大多数的构造地震来说，地震的发生主要取决于那里的地壳岩层是否濒于断裂。朔（农历初一）、望（农历十五、十六日）时，日、月、地三个天体接近一条直线，这时太阳与月球的引潮力合在一起，对地球的引潮力较平时大得多。这种引力不但使海水发生潮汐现象，而且也使地壳发生类似像涨潮、落潮的变化，形成“固体潮”，可触发即将断裂的地壳，诱发地震。美国地震学者研究认为，当太阳和月球作用于地球的引力最大时，就往往容易发生地震。据统计，20世纪以来发生的7级以上大地震13次。发现地震发生时间处在望时的2次；发震时间距朔、望1天的2次；发震时间距朔、望1~2天的5次。共计达9次，占统计总数13次的69.2%。这也足以说明，朔、望及其前后2~4天，引力大，易发生地震。
地球的卫星
月球是地球的唯一卫星，它的平均直径为3476千米，比地球直径的1/4稍大些。月球表面面积有3800万平方千米，略小于亚洲的面积。月球的质量约7.35×1019吨，相当于地球质量的1/81。像这种个头在太阳系中可以称得上大卫星了。
在太阳系中，木星有4颗大卫星，其中有2颗比月球大，另外，土星和海王星也各有1颗比月球大的卫星。然而，木星、土星和海王星都是巨行星，而像地球这样小的行星居然也有如此大的卫星，这就非常令人惊奇了。就地球之小和月球之大而言，地球和月球似乎共同组成了一对双行星。另一个将地球和月球看做是双行星的原因是其他行星还有质量更小的卫星，而月球只是地球惟一的卫星。
还好，1978年发现遥远的冥王星也有一颗相对较大的卫星。冥王星比月球还要小，它的卫星卡戎就更小了，不过它的大小达到了冥王星的1/10。在是否是双行星这点上，地球和月球的地位仅次于冥王星和卡戎。
月球以1.02千米/秒的速度，在稍扁的轨道上绕地球公转，离地球最近时距离363300千米，最远时达405500千米，公转一周的时间是27日7小时43分11.5秒，为一个恒星月。像地球一样，月球也在自转，由于月球自转与公转同步，即月球自转1周的时间恰好等于公转1周的时间，所以月球总以同一面对着地球。有人说，这是月中嫦娥眷恋亲人，自己舍不得掉头他顾，也不肯让月亮转过脸去。
月面的重力差不多相当于地球重力的1/6，地球上一个60千克重的人，到了月球就只有10千克重了。由于月球上的引力小，因而它不容易吸住空气和水汽。月球是个荒漠和死寂的世界，没有人，没有任何生命，没有风雨变幻，甚至听不到一点声音。白天是一片刺眼的阳光，晚上是一片漆黑，没有黎明和黄昏，太阳刚一落山，就是一片黑暗。
由于月球的自转周期长，它的昼夜也比地球上的长得多，在经过2个星期漫漫长夜以后，紧接着就是2个星期的烈日当空。由于没有大气的调节作用，因此，那里的白天酷热无比，温度高达127℃，夜里又奇寒无比，温度降至零下183℃，温差竟达310℃，如果月球上真的有人，也是无法生活下去的。
如果月球真是地球的姐妹，那两姐妹可真是一个天上，另一个在地下。
月球来自何方
月球的起源是个十分古老的问题，但直到现在仍没人能做出正确解释。将18世纪以来的月球起源假说归纳起来，可以分为3类，即同源说、分裂说和俘获说。
同源说也叫同根兄弟说。这一理论认为，地球和月球均是在宇宙大爆炸后由同一块星云形成的，由于天体力场的作用，两者没有聚合形成一个整体，反而被扯成两块，各自形成现在的地球和月球，由于地球体积和重量远大于月球，所以后来月球在地球引力的作用下，逐渐成为地球的一颗卫星，这对“同根兄弟”遥遥相伴苍穹已达几十亿年。
分裂说可以比喻为慈母游子说。这一理论认为，地球由于受到外来行星的冲击而向太空中抛出了大量的物质，冷却后形成尘埃，这些尘埃在地球引力和太阳系其他星体引力的作用之下形成了后来的月球。这一理论也就是“大冲撞”假说。有人还曾拿月球的体积与大西洋的体积做了比较，认为两者体积相差无几，说不定，几十亿年前，月球只是地球“妈妈”腹中的一个“小宝宝”，不料，飞来横祸，母子分离，永难再互相依偎，“母亲”只落得满腹“苦水”。
有人将俘获说形容为苦命鸳鸯说。这一理论认为，月球此前可能是太阳系或外星系的一颗行星，后来不幸落入地球和太阳的力场中，逐渐为地球所“征服”，成为地球的一颗卫星。但这对“夫妻”自从“相识”并相邻而居以来，就从来没有亲密地接触过，它们相互间的排斥力使它们只能“相视”，而无法“牵手”，几十亿年来，只能默默地忍受上天的残酷安排。
这三种理论都难以自圆其说。同源说是最早出现的一种月球起源假说，它认为月球和地球具有相同的起源，在这种情况下，地球和月球应该拥有相同的物质构成，但是月岩显示的情况并非如此；分裂说则认为在太阳系形成初期，地球还处于熔融状态时，旋转得非常快，以致有一部分物质被甩出去后形成了月球，然而，地球的旋转从未有快到能发生这样的事情之时；继同源说和分裂说之后提出的俘获说似乎也太巧合了，理由也不充分。
20世纪80年代中期，一位美国天文学家提出了一个崭新的月球成因假说。他认为，在太阳系早期，大约在相当于目前地—月系统存在的空间范围内，形成了一个原始地球和一个火星般大小的天体，它们在各自的演化中均形成了以铁为主的金属核和以硅酸盐为主的幔及壳。一个偶然的机会这两个天体撞在了一起，地球被撞出了轨道，火星大小的天体也碎裂了，飞离的气体、尘埃受地球的引力落在地球的周围，最后滚雪球般地形成了月球。这种假说得到了一些地质化学、地质物理学实验的支持，但还没有被最终确认。
几年以前，科学家们又提出了一种新理论，用来说明地球和其他星球形成以后，月球是如何形成的。他们假设有一颗约有地球1/10大小的星球经过地球附近，而又未被地球的引力所俘获，此时这颗星球就有可能斜向重撞在地球上，并在撞下地球的一块后自行离开。科学家们设计了一种计算机程序，它可以显示如果这样的星球果真撞击了地球，会有什么现象发生。结果表明将会形成像月球般大小的天体，这一天体由地球的外层物质构成，而不含有地球的内层物质，这就既解释了月球的成因，又可以解释为什么月球不具有和地球相同的成分。
发现水的踪迹
自1976年苏联向月球发射了最后一颗探测器后，在很长一段时间里，人类没有再对月球进行过“专访”。但这并不表明人类放弃了月球，科学家和月球发烧友们一直对月球心驰神往。
1990年1月24日，日本发射了名为“飞天号”的月球探测器，成为继苏、美之后第三个向月球轨道发射航天器的国家。
1994年1月21日，美国用“大力神号”火箭从范登堡空军基地发射了由美国和美国国防部联合研制的、用以试验导弹跟踪和“星球大战”传感器技术的“克莱门汀1号”探测器。在绕月运行过程中，该探测器详细测绘了月球表面图像，测量了月面40多处盆地的地貌、月球引力分布情况以及环形山壁层之间的变化，从而使科学家们进一步了解了月球构造的形成。最令人惊喜的是，在用雷达信号测量月球陨石坑深度时，“克莱门汀1号”意外地发现了一个小的湖状冰块，它处于月球南极背阴面一个面积为塞浦路斯共和国的两倍、深12000米（这一深度远远超过地球最高峰——珠穆朗玛峰的高度）的巨大陨石坑——艾特肯盆地的底部。这些冰是凝固的水冰，而不是其他一些液体或气体凝固成的“冰”。
月球上发现了水的踪迹！这一消息立即引起了科学家们的极大兴趣，也引起了人们的广泛关注。为了证实月球上是否真的有水源，1998年1月6日，“雅典娜2号”运载火箭从卡纳维拉尔角发射场升空，把月球“勘测者号”探测器送入了飞向月球的轨道。该探测器同时还担负着测绘月球地貌，发现其中的矿藏，并研究其地质构造的任务。这是自1972年12月“阿波罗17号”的航天员在月面上最后一次登陆以来，美国第一次向月球发射航天器对其进行全面考察。
月球“勘测者号”探测器的外观呈圆筒状，高1.2米，直径1.4米，重295千克。它上面携带了中子光谱仪、γ射线光谱仪、α粒子光谱仪等先进的探测仪器。其中中子光谱仪用来回答月球是否有水这一人们最关心，也最为重要的问题。
飞过了地月间38万千米的距离后，月球“勘测者号”于1998年1月13日进入环月轨道，开始在距月球100千米的上空进行考察。月球“勘测者号”果然不负众望，它用所探测到的数据为月球上水的存在提供了较为确凿的证据。这些数据表明，在月球的北极和南极阴冷的地区很可能有水冰存在。
月球“勘测者号”的发现间接地证实了“克莱门汀1号”探测器1994年的探测结果。不过，月球上的冰并不是人们原来想象的那样以厚厚的极地冰盖形式存在，而是以非常低的密度和月球尘土混杂在一起，贮存在南北两极大量的陨石坑的底部，大约有60亿吨之多。
根据设计，月球“勘测者号”的燃料会在1999年8月1日消耗殆尽，但科学家们不想让它白白等死，而是为它设计了一个轰轰烈烈的结局——在人类可能对其失去控制的前一天令它撞向月面。
科学家们把撞月时机选在7月31日凌晨6时左右，因为此时正好是天空最为洁净的时刻，而且地面和地球轨道上的各观测点都相对集中在较佳的观测区内。撞击点在月球南极一座环形山的内侧，是科学家们经过仔细计算和对比后筛选出来的。该环形山的直径大约为80千米，大小较为适中。山口内部非常深，有大片阳光永远照射不到的阴影区，而山口顶部的突出部分又较为平缓低矮，使月球勘测者号能够以极高的速度和极小的角度直接撞击山口内侧的阴影区。
开发月球能源资源
开发月球太阳能资源
射向地球的太阳能，约有1/3被地球的大气反射到太空中，剩下不到2/3还要遭受地球大气的散射和吸收等，能够到达地球表面的只是一小部分；月球则不同，表面没有大气，太阳辐射可以长驱直入，每年到达月球范围内的太阳光辐射能量，大约为12万亿千瓦。
科学家设想在月球上建立一个极其巨大的太阳能光伏电池阵，由它来聚集大量的阳光发电，然后将产生的电能以微波形式传输到地球上。为了解决微波束发散角比较大，地面的接收天线难以接收的问题，可以使用微波激射技术（微波激射又称脉泽，它的波束不发散）。
月球上的一个白天和黑天各持续时间约为地球上的2个星期。为了持续供电，可以在月球上每隔经度120°各建一个太阳能电站，或者在月球的正面和背面各建一个太阳能电站，然后联结成网，就可以保证整个电网连续、稳定地发电。
硅是制造太阳能电池阵的主要材料，月球上硅储量丰富，又具超真空、低重力的环境，能生产出高质量的硅光伏电池。
月球太阳能电站建设需要的其他材料，如铝、钛、铁、钨、铜等，都能从月球上提取，但加工生产装置需要从地球送到月球。
开采氦－3
根据计算，获得1千克氦－3大约需要处理20万吨月壤，从月壤中提取氦－3，可以用移动式开采设备挖掘月壤，再对月壤进行分离和筛选，把氦－3含量高的月壤分离出来。经粉碎，使它们变成尺寸小于20微米的月壤颗粒，然后放入真空加热的释气炉内，加热到600℃，此时植入月壤中的太阳风成分便可以释放出来。
以上方法得到的氦是氦－3和氦－4的混合气体，还需要把它送入低温分馏塔进行两种同位素的分离。在分馏塔内，温度低达－271℃，氦－4在－269℃时变为液体，而氦－3在－270℃时变为液体。液态氦－4的密度比液态氦—3高1倍多，可以利用这一密度差造成的比重差别，把它们分离开来。
月球表面温度白天高达1300℃，夜晚则可降到－1500℃以下。因此，可以在白天从月球土壤提取含有氦－3的混合气体，并在夜晚对其进行分离，以节省所消耗的能量。由月球土壤加热得到的混合气体中还含有大量的氢和氮，它们同样可以通过低温分馏来分离掉。
将氦－3运到地球上来作为发电的燃料，不存在月球太阳能电站所遇到的向地球送电的困难。它很可能真的会在21世纪内开始成为人类的绿色能源。据估计，月球上的氦－3足够我们人类使用上万年。
开发月球矿物宝藏
科学家们已经提出了多种月球基地的采矿方案，包括借鉴地球采矿技术和采矿设备，计算机控制的遥控操作采矿系统等。月球采矿将分阶段实现：第一阶段首先进行勘探和采矿的实验性研究；第二阶段建设采矿所需的基础设施，例如从地球上将勘探、施工和采矿设备部件运送到月球基地上进行装配，建设采矿场，并开展小规模作业；第三阶段将扩大采矿作业；第四阶段将建成先进的月球采矿基地，采矿人员将在控制室中遥控机器人进行较大规模的开采。
目前，美国在研讨未来月球冶金工业的建设方案。估计到2025年左右，月球上就会出现第一批冶金厂，生产各种金属制件和液氧，供建设月球基地、太阳能电站、空间站以及其他航天器的需要。
月球采矿将是个高度自动化的过程，平时无人值守，隔一段时间，航天员对开采设备进行一次检查和维护。月球上的开采设备与地球上的开采设备有许多不同，它们大都是遥控开采机器人，以电力驱动，能承受恶劣的月球环境，采用模块化设计，以便于更换部件和维修。开采机器人能够“一专多能”，除完成“本职工作”外，还能承担一些通用性的任务，如起重、拖运等。由于月球重力加速度只有地球的1/6，与地球质量相同的物体在月面要轻得多，因此月面运输的能耗很低。对于开采量较大的作业，需要使用可移动的处理设备如移动处理厂等，避免大量的原料运输，以提高开采效率。
月球——人类的天然空间站
月球上有很高的真空度以及较小重力，是人类的天然空间站。人类在将来完全可能将一些物理、化学、生物等在地球上做不了的实验移到月球去做。月球还能成为未来特殊材料制造工业基地，制造人类急需而地球上又无法制备的特殊材料和极精密的材料。
月球的稳定性将成为又一种亟待开发的太空优势资源。在月球上建立海船、飞机、航天飞船等导航系统，会更加稳定，不会因为卫星姿态失控而出现导航能力下降。
理想的对天观测和对地监测站
月球上没有大气，无雨无云，能见度非常高，而且夜间的温度低而稳定，这样良好的物理条件对提高和扩大天文观测的精度和范围都非常有利，使得天文观测系统能保持充分稳定地工作。而地面上所建的天文台必然会受到风雨雷电等气象因素的影响。在地面上开展观测，只能接受来自天体的可见光、射电波和少数几个小波段处的红外光，包含丰富天体物理信息的绝大部分天体辐射，都被地球大气阻挡和吸收。月球没有空气，没有气象影响，可以做到全波段观测。月球远离地球，没有城市的光污染和稠密的无线电干扰，也不会因人类活动对天文观测产生影响，月球背面永远背对地球，因此能够屏蔽来自地球的低频噪音干扰，所以月球背面是建设月球天文观测站最佳场所。
利用月球的高远位置，可以对地球的地质构造及环境变化进行监测与研究，特别是对近地空间乃至深空小天体对地球可能构成的威胁进行监测，一旦发现有小天体（如陨石、彗星等）向地球方向运行并可能撞击地球时，可及时利用激光或其他武器予以摧毁或改变其运行方向，从而起到保护人类的作用。
星际航行的中转站
在月球上建设发射场，把月球当做飞往火星和其他天体的中转站，是开发月球资源一个重要目的。由于月球几乎没有大气，没有磁场，它的重力加速度只有地球因此从月球上发射大型航天器，使其摆脱月球引力进入更遥远的深空，比从地球发射起飞容易得多，可以大大降低从地球到其他天体的发射成本。重要的是要在月球上能生产出火箭推进剂——液氢和液氧。
自1990年起，为了在月球物质中获得氧，美国和法国的一些有关专家进行了大量的实验研究工作，他们最终发现，可以从月壤的重要成分之一——钛铁矿中获得氧。钛铁矿是钛和铁的氧化物，在800℃的高温下加热，即可分离出钛、铁和氧。另外，从月壤中提取1吨氦－3，可以得到约6300吨的氢、70吨的氮和1600吨碳这样一些副产品，将其中的氢气与氧气液化，就可以获得液氢液氧推进剂。
科学家们提出，如果月球极地永久阴影区中确实存在水冰，生产液氢液氧推进剂就更简单了。在超真空环境下，将含水冰的月壤加热到－23℃以上，就可收集到气态的水，然后冷凝成液态，再进行电解、液化，即可以制得液氧液氧推进剂。生产出的液氢液氧可存放在永久阴影区保存。
在月球上生产火箭推进剂以后，建设月球基地，开发月球资源，以及进行飞往火星等天体的步伐都将会大大加快。
开发月球观光旅游资源
随着技术、经济等发展，人们已经开始向往到月球去旅游。人们去月球旅游，除了观看月球、宇宙星空以外，还有一节项目就是观看地球。据美国登月航天员说，从月面上观看地球别有一番风味。
现在讲去月球旅游，并不是幻想，而是指日可待的事情了。
2007年4月，美国太空探险公司宣称，其准备与俄罗斯太空旅游公司合作实施月球旅游计划：今后5年内，游客花费1亿美元，就可以搭乘俄罗斯的“联盟号”载人飞船进行环月旅游。
据美国太空探险公司副总法拉内塔说：“俄罗斯的‘联盟号’载人飞船，是实现这一项目的最佳选择。我们打算将月球轨道旅游的门票定为每人1亿美元。当然，从理论上讲，我们并不排除一艘“联盟号”飞船搭载2名月球游客和1名专业航天员的可能性。这样一来，如果按每位游客1亿美元来收费的话，搭载2名游客到月球旅游一次，可以收费2亿美元。”
法拉内塔指出：实现月球旅游可通过2种途径来实现，第一种是直接将游客送到绕月轨道旅游。第二种途径是先将游客送到国际空间站，然后从国际空间站飞往月球。美国太空探险公司认为，第二种途径可能更受人们的欢迎，因为这一途径不仅能让游客们实现月球观光的愿望，还能顺便在国际空间站逛上一回。
在世界上拥有许多著名大饭店的希尔顿国际公司，准备在月球上建造第一家现代化的五星级宾馆。这家公司正在就这项工程同美国国家航空航天局的专家进行密切合作，并希望建立合作伙伴关系，以便能把客人送到这家大饭店去，供太空游客去月球观光旅游。
在月球上种庄稼
在南太平洋的某处海底，静静地躺着俄罗斯“和平号”空间站的残骸，它搭载着一个由保加利亚制造的微型温室。1999年，世界上第一代太空小麦正是在这个仅1平方米大的空间里问世的，从而揭开了在太空种植粮食作物的新纪元。
在太空种植粮食的尝试几乎是和人类探索太空同步开始的，科学家们曾经试图用“阿波罗”飞船从月球带回来的泥土培育植物。从1975年起，每一次苏联飞船升空，都会带着一个苗床。然而，在天上种地并不像在地面那么简单。美国的地球生态学家杰伊·斯基尔斯说，失重会影响植物根系向下生长；不同的光照条件和空气成分也会干扰植物的成长；没有了昆虫，授粉也无法进行。
尽管人类曾经在非粮食类作物的试验上取得了一些进展，但真正在太空种植粮食获得成功是在20世纪80年代，苏联聘请保加利亚为其建造了搭载在“和平号”上的实验用温室之后。到了90年代初，航天员成功地在这个40厘米高的温室里种出了莴苣和萝卜。从1995年开始，美国和俄罗斯科学家们尝试种植小麦。4年后，他们的努力终于得到了回报，1999年收获了第一代太空小麦。
第一代508粒太空小麦收获后被再次播种，并在当年结出了第二代太空小麦，每一粒都有第一代的2倍大。科学家们认为，太空的生长环境有助于提高作物产量，增强抗病性。他们将研究粮食在太空中的其他用途，使其在人类太空生活的各个方面都能发挥作用，最终帮助人类实现向其他星球移民的宏伟计划。
国际空间站升空后，美国和俄罗斯的专家又开始了空间植物研究。在国际空间站上的作物实验装置里，航天员栽种过豌豆和日本洋白菜，其中豌豆种植实验已成功收获了4次。从2004年11月开始，国际空间站上第10长期考察组成员——俄罗斯航天员萨利占·沙里波夫和美国华裔航天员焦立中在国际空间站上栽培日本洋白菜、水萝卜和第四代豌豆；2005年他们的接班人继续照料所种的萝卜。这些研究将帮助确定最佳的土壤成分和研制可以用于更大太空温室的工艺，其中包括可在行星间飞船中使用的温室和月球基地上的大型温室。
把家搬到月球去
居住在小小地球上的人类，多么想到无边无际的星空中去遨游。人们看到月亮，幻想出“嫦娥奔月”、“吴刚伐桂”、“玉兔捣药”等许多美丽的神话故事。但登月一看，月亮却是一片没有水，也没有空气的荒漠。其他星球的情况，也并不比月球更适于人类生活。
但外星球的恶劣条件，并不能打消人类的雄心壮志。美国、俄罗斯等航天大国都在进行实验，研究如何在无水无气的外星创造人类生活的条件。其中名气最大的实验是美国的“生物圈2号”计划。科学家为什么把他们的实验叫“生物圈2号”呢？原因是他们把人类生息的地球环境叫“生物圈1号”，而他们的实验就是要造出第二个地球环境。
美国从1984年起花费了近2亿美元，在亚利桑那州建造了这个几乎完全密封的实验基地。这是一座占地1.3万平方米的钢架结构的玻璃建筑，远远望去像一个巨大的温室。在这密封的建筑里有碧绿的麦田、地毯似的绿草地、碧波荡漾的鱼塘，还有袖珍的“海洋”，有各种家畜和家禽，也有几排供人居住的房子。
“生物圈2号”实际上就是“大气圈2号”。科学家想在一个人造小环境里造出人工大气，在那里有限的氧气和水分可以永远循环使用。要达到这个目的，就不能不借助于生态系统。以氧气为例，人要吸收氧气和呼出二氧化碳；植物的光合作用却正好相反，需要吸收二氧化碳和放出氧气。如果使二者达到平衡，人和植物就都能健康生活。当然植物还可供给人类食物，人类又能供给植物肥料，这样，又能达到各自的营养物质的平衡。在这个小大气中，人类呼吸和植物蒸腾都能放出水汽，人的排泄物也有许多水分，这些水分收集和净化后也能反复使用。
但是，人造小大气毕竟比不上地球真大气。因为在大气圈里各种物质收支即使有波动，也能互相调剂，最终仍然能达到平衡。但在“生物圈2号”里，则没有这种弹性，一切要计算得十分精确。还是以氧气为例，如果氧气的吸收略多于氧气的放出，要不了多久，里面的人类和其他生物就会感到缺氧，如不及时调剂，情况就会变得十分严重。而如果相反，吸收略小于放出，那么不要多久，就会出现氧气太多、二氧化碳不足的情况，植物因而无法进行光合作用，也就无法健康生长。
而正是对空气成分的控制的失误，导致了“生物圈2号”实验的失败。这个实验进行了1年多之后，土壤中的碳与氧气反应生成二氧化碳，部分二氧化碳与建筑材料中的钙发生反应，生成碳酸钙，结果，密封的建筑内的氧气含量从21%下降到14%。另外，建筑内的植物因大气成分失调而产量下降，养不活建筑内的实验员与牧畜，所以只好提前结束实验。更加令人意外的是，“生物圈2号”运行3年后，其中的二氧化碳猛增到79%，足以影响人体生理的机能，其中的原因目前尚未查清。
1996年1月1日，哥伦比亚大学接管了“生物圈2号”，模拟出一个类似地球的、可供人类生存的生态环境的研究仍在继续。
架起观天台
探索宇宙、掌握未知世界是人类社会发展的动力，天文观测是探索未知世界的重要活动。月球的自然环境具有特殊性，天文观测条件十分优越，天文学家非常希望能在月球上建起大型月基天文台。大型天文台在月球出现后，会大大扩展人类的眼界，或许第一个接收到外星人来电的就是月基天文台。
由于地面天文观测要受到地球大气的各种效应和复杂的地球运动等因素的严重影响，因此，其观测精度和观测对象受到了许多限制，远远不能满足现代天文研究的要求。这些影响主要表现为2个方面：①地球大气中的各种原子、分子、离子和尘埃粒子对于来自天体的电磁辐射的吸收和散射，这导致在整个电磁波段只存在为数不多的透明“窗口”，在这些“窗口”内大气的吸收和散射不太明显，透射率较高。这些“窗口”主要存在于光学波段、近红外波段和波长从15毫米到0.3毫米的射电波段。地面的天文观测只能局限在这些大气窗口对应的波段进行，这就使得我们在地面无法获得来自天体的全面的物理信息。②大气的扰动影响，对于光学波段，这种扰动表现为星象的不规则运动和弥散以及星象亮度的迅速变化，大气扰动的存在会严重影响天文观测的效率和精度。
为了提高天文观测的质量，世界各国发射了一系列的天文卫星，如哈勃望远镜、钱德拉望远镜等等。尽管这些在近地轨道上运行的天文仪器所处的空间环境比地面优越得多，但仍然要受到地球高层大气的一些效应的有害影响。例如：在几百千米的高空，大气虽已十分稀薄，但地球大气的阻力会使卫星慢慢地沿螺旋轨道不断降低，以致如要长期使用天文卫星，必须适时做轨道修正，保持卫星的高度；大量卫星的残骸和发射火箭的碎片将污染天文卫星周边的环境，可能会严重地损害望远镜灵敏的光学部件和仪器；天文卫星的运行速度高达8000米/秒，这使它在与微粒和残余大气离子相撞时会受到损害；在失重的环境下，要使卫星上的天文望远镜实现对观测目标的高精度指向和精密跟踪非常困难，必须配有很复杂的机械装置，而仪器越大，不能进行天文观测的时间就会越多。此外，由于近地卫星绕地球公转的周期通常仅为90分钟，因而观测一批天体所能连续用的曝光时间就不可能很长，这也给卫星天文观测带来一定的限制；近地轨道卫星还会遭受到迅速的热变化和引力变化的影响，这些变化限制了轨道上望远镜的大小，从而也限制了它的分辨率和灵敏度。
月球上的重力只有地球的1/6，而且月球上永远没有风，在月球上架设巨型望远镜及观测台比在地球上更方便。月球的地质活动比地球弱得多，月震活动只有地震活动的亿分之一，对望远镜的观测影响很小，这对基线很长的光学、红外和射电干涉系统尤为有利。月球背面没有人类活动造成的纷杂的干扰环境，更是观天的宝地。另外，与失重状态下的空间望远镜相比，月基望远镜是建在月球这个直径为3476千米的巨大而稳定的观测平台上的，因而，望远镜的安装、维修、跟踪等问题的解决都比空间望远镜容易得多。哈勃空间望远镜升空后，为了对其进行维修，航天员就曾数次乘航天飞机到太空，对其先“追”再“抓”，费了不少周折。
解决能源危机
在地球上，由于人口越来越多，能源危机也日益严重。因此，有人提出了把月球建成能源基地的设想。这种能源基地不但能为人类的月球基地提供动力，还可以为地球人谋福利。
有一种设想是利用月球上的氦－3资源在月球上建造一个大型核电站，电站发出的巨大电力除供月球基地使用外，还将通过激光或微波输送到位于近地轨道上的能量中继卫星，再由中继卫星仍以激光或微波形式传送给地球接收站。接收站将电能分配到各地，让全世界都可以共享。月球核电站在正式运行后将实现操作和控制的自动化，由机器人在月面上监管，无须人工维护，因而也就用不着为核泄漏等问题担惊受怕了。
另一种设想是通过月球上的太阳能基地向地球提供成本低、效率高并且安全性好的太阳能。利用现有的光电技术在地球上进行太阳能发电需要大片光照充足的土地，而许多国家又不具备这种条件，月球太阳能基地能很好地解决这一矛盾。
月球太阳能基地将成对地建造在月球的正面和反面，位于月球赤道附近。每个基地都有成千上万个大型光电池阵。发电时首先由光电池阵把太阳能转换成电能，然后由电子系统把电能转换成低强度微波波束输送到面向地球的反向天线上。之后，再把能量波束投射到地球接收器上。最后由地球上的接收器把所接收的太阳能电力送到配电系统。
20世纪80年代初，曾有一批美国科学家提出了一个月球采矿方案。他们建议先把重约60吨的自动化机械设备送上月球，其中包括一台小型电磁采矿设备，一台能从月球上开采出来的矿石中加工提炼出硅的设备，一台能把硅制造、装配成太阳能电池的设备，还有一台能生产更多上述自动化设备的“母机”。这台“母机”可以利用太阳能电池提供的能源和采矿机械提供的原料，制造出第二代、第三代采矿机械和太阳能电池，扩大再生产。据他们估算，实现这一计划约需要50亿美元，是“阿波罗”登月计划的1/5。
在利用月球能源的问题上，科学家们一致认为，未来月球探测与研究将重点朝向4个目标：①月球能源的全球分布与利用方案研究；②月球矿产资源的全球分布和利用方案研究；③月球特殊空间环境资源（超高真空、无大气活动、无磁场、地质构造稳定、弱重力、无污染）的开发利用；④建立月球基地的优选位置、建设方案与实施研究。
科学家们还认为，世界各国应该联合起来，在最近20~30年内联合建立永久性月球基地，开发和利用月球，为人类的可持续发展服务。
月球是人类共同的财富，探索宇宙是人类共同的愿望，它将为全人类带来幸福。正如第二个登上月球的美国航天员奥尔德林所说：“对于那些在悠悠转动的地球上仰望夜空的人，月亮都匀洒银光，绝不厚此薄彼。因此，我们希望，太空探索的成果也将由大家分享，从而给整个人类带来和谐的影响。”
仰望月球的环形山
在明亮的月球表面分布着一些阴影，古人把这些阴影想象成月球上的人影；伽利略认为月面上的阴暗部分可能是广大的水域。
然而，事实并非如此，那些黑灰色的大斑块是月面上广阔的平原，最早的观察者称它们为“海”，并且起了许多新奇的名字，如“静海”、“风暴洋”等，只不过月球上的“海”里根本没有水，只是一些光秃秃的盆地。“海”的面积约占月球总表面的30%，其余星罗棋布的白色高地，便是环形山。
月球上直径超过1000米的环形山有33000多个，直径小于1000米的则不计其数。最大的环形山是贝利环形山，直径达295千米。一般直径大于160千米的环形山，用普通小天文望远镜就可看到。大型环形山都冠以著名学者的名字，我国的石申、张衡、祖冲之、郭守敬和万户名列其中。
环形山有的相当高，最高的环形山是牛顿环形山，高达8788米。为什么月球上能有那么高的山脉呢？这是由于那里没有流水、冰河、风沙及雨雪侵蚀和风化的缘故。
月球环形山是怎样形成的？为什么月球背面的环形山和正面的环形山大不一样？对于这一问题，目前比较流行的解释是月球环形山是由陨星碰撞和火山作用形成的。
绝大多数月球环形山是由陨星碰撞形成的。这一说法认为，陨星击中月球表面，产生冲击波，形成一个深坑，同时抛出圆锥形的大片巨石及其他碎片，它们随后坠落回表面；巨石回落产生了几个较小的环形山，它们环绕着第一个环形山，而较细小的碎片回落后形成地毯状覆盖物。一旦碰撞发生，陨星就被环形山吞噬，或者说被月球吸收，就好像水滴落入池塘时发生的现象一样。碰撞中心的物质会反弹，随后冻结起来。
另一些月球环形山是由火山作用形成的，这一说法认为：在月球内部熔岩和气体压力的作用下，部分月面向上凸起；气体和熔岩被喷发出来，冲出月面射向天空，如此一来，来自下面的压力就减小了，表面塌陷成环形山。这种火山型环形山不同于陨星型环形山。火山型环形山的四周没有辐射状条纹，邻近没有较小的环形山，中心也没有“山峰”。火山型环形山的存在，说明月球可能曾经具有非常活跃而灼热的内部区域。
相对月球背面，月球正面月海多，环形山少，而且大多为火山型环形山。为什么月球正面发生过如此多的火山活动，又为什么月球背面发生过如此多的陨星撞击事件？有科学家推测，也许是因为地球在一定程度上阻碍了陨星与月球正面的碰撞，所以月球背面发生的陨星撞击事件相对较多；而月球正面有较多的火山爆发则可能是由于地球对月球地表下气体和熔岩的吸引造成的。但究竟如何，科学家们还不十分清楚。
月球上没有空气，因此不能传播声音，如果你想与同伴说话，只能采用专门的通信设备。若偶尔有一颗小陨石撞到月球，能掀起万丈尘埃，却听不到一点声音。
月球表面因为没有水，没有任何生命，也就没有地球上的风化、氧化和水的腐蚀过程，月面一直保持着几十亿年前形成的地貌特征。
月球上的白天和黑夜的长度都相当于14.5个地球日，从日出到下一个日出，平均有约29个地球日。月球表面昼夜温差非常大，白天受阳光照射的地方，温度可高达约130℃，比沸水还热；而夜间和阳光照射不到的阴暗处，温度会下降到约－180℃。由于没有大气的阻隔，使得月面上日光强度比地球上强1/3左右。
月球直径是3476千米，大约等于地球直径的3/11。像地球一样，月球也是南北极稍扁，赤道稍隆起的扁球。它的平均极半径比赤道半径短500米，南北极也不对称，北极区隆起，南极区凹陷约400米。月亮的表面面积大约是地球表面积的1/14，比亚洲的面积还稍小一些；其体积是地球的1/49。换句话说，地球里面可装下49个月球。月球上的引力只有地球1/6，人在月面上走，身体显得很轻松，稍稍一使劲就可以跳起来，航天员认为在月面上像袋鼠那样双脚跳跃着轻飘飘地会更容易前进。
月貌特征
月球上是一个无大气、无水、无生命、冷热剧变的寂静世界。根据月面的地形特征（山、海、陆地、溪、谷、沟、湖、湾、沼、丘陵、坑或盆地及辐射纹等）可粗略地划分为3类：高地（月陆）、月海撞击坑和火山地形。月球上没有水，上述水域的名称是借用地球上的术语。
月球正面
月球正面是永远朝地球的一面，其显著地貌为深色的月海，早期宇航员以为真的是海洋。当熔解的岩石从月球外壳渗出，填满陨星撞击留下的洼地处，这些注满熔岩的盆地就形成了。在月面上即使是最大的风暴洋也比地中海小。月球表面密密麻麻布满了坑洞，包括环绕它们的月海和山脉。到目前为止，所有登月宇宙飞船都是在月球的正面着陆的。
月球背面
月球背面总是背向地球。在1959年10月4日苏联发射的太空探测器“月球3号”运行到月球背后并发回第一批照片之前，月球背面的地貌始终是个谜。尽管月球背面与正面看上去相似，但是存在明显的区别。月球背面的月海不多，因为这里的外壳比正面厚，熔岩很难渗出。