最近，科学家在嫦娥六号月壤样本中发现了富铜特性的颗粒，并揭示了铁和铜元素价态变化的证据；同时，在嫦娥五号带回的月球样品中还新识别出镁嫦娥石、铈嫦娥石等矿物。那么，未来的月球勘探是否有可能发现更多的稀有高价值矿产呢？
与此同时，马斯克近期宣布了“月球城市”计划，并表示将优先考虑重返月球而非继续推进火星移民项目，这表明新一轮的探月热潮正在全球范围内兴起。
当前，月球探测和开发的主要焦点在于采矿与建城。我们应当如何权衡这两种发展方向？围绕这一前沿话题，本刊特别邀请了深空探测实验室的专家进行深入探讨。
历史经验表明，在缺乏坚实的经济基础及可持续商业模式的情况下，航天工程难以持续发展。我国新型举国体制有别于美国商业资本体系，既要肩负国家使命，也要借鉴商业思维降低工程成本。我们认为，中国应避免盲目跟风建设月球城市，而应该专注于能够创造经济价值并促进可持续发展的月球采矿活动。
一、一座蕴含丰富战略资源的宝库
作为距离地球最近的天体，月球不仅是深空探索的重要跳板，更是地球上难以替代的战略资源宝库。积极参与和引领月球资源开发对于推动航天领域生产力创新以及保障国家战略性资源安全具有深远的意义。我国嫦娥五号、六号任务在月壤采样与科学研究方面的突破，为未来矿产勘查奠定了坚实的基础。
首先来看清洁能源氦-3。作为核聚变的理想燃料，其反应过程几乎不产生放射性废物。据科学家估算，月球表面的月壤中可能蕴含高达百万至五百万吨的氦-3储量。理论上，一百吨氦-3通过核聚变释放的能量足以满足全球一年的能源需求。然而，这需要未来氦-3聚变技术成熟并实现商业化应用。
其次是关键金属和稀土资源。月海玄武岩中富含钛铁矿，其含量最高可达百分之三十。克里普岩中的稀土元素储量估计在225亿至450亿吨之间，是高端制造业、新能源技术和电子信息产业不可或缺的原材料。
再来关注特殊元素矿物。中国科学院的研究表明，月球深部物质组成可能与地球地幔存在显著差异，蕴含一些地球上稀少或尚未发现的特殊元素或矿物相。近年来嫦娥五号和六号返回的月壤样品研究已陆续发现了含铜、铁类矿物，在未被采样的更广阔区域可能存在更多种类特殊元素矿物。
地球矿产资源从勘探到利用已经形成了成熟的产业生态，相关技术装备升级改造应用于月球环境相比重新建立难度较小且速度较快。此外，通过开发运返的矿产资源可以部分覆盖并支持后续基础设施建设、技术研发乃至人员驻留的成本。因此，科技创新与产业创新融合发展具备可持续性，减少对外部激励如国家力量“输血”的依赖。
二、许多未知可能性等待探索
除了已知的资源外，行星科学研究指出月球可能还蕴藏着超出我们认知范围的物质和能量形式，这为未来产业带来了更广阔的想象空间。
美国国家航空航天局的研究显示，月球内核可能存在部分熔融状态，其热流机制和物质循环可能导致独特的地质化学过程。有行星科学家在《自然·地球科学》上撰文提出假说，在月球早期可能形成高压高温环境，理论上具备生成特殊合金或高密度硅酸盐的条件。
此外，由于几乎没有大气和磁场，长期暴露于太阳风和宇宙射线之下，月表物质特别是月壤颗粒通过太空风化作用形成了特殊的电荷分布，并可能导致静电悬浮现象（如观测到的地平线辉光）。这种独特的“空间风化产物”及其可能蕴含的能量状态，在新型材料或能源存储领域可能存在未知的应用潜力。
探索这些未知可能性本身就是月球科学研究的核心价值之一。月球采矿活动不仅是资源获取的过程，更是直接深入的科学探测手段。这种深度融合将推动基础研究突破，并可能意外开启一扇通往全新物质与能源应用的大门，注入当前尚无法估量的价值。
三、从易到难，由开采迈向城市化
主张“采矿先行”并非仅基于技术自信，而是遵循一套清晰的工程逻辑。月球重力仅为地球六分之一，昼夜温差超过300℃，且处于高真空、强辐射状态。在此环境下直接建设复杂的城市系统风险极高且成本高昂。
相对而言，以无人化智能化装备为先导的矿产资源开采更现实可行。我国先进采矿作业已通过无人化和智能技术实现降本增效，并验证了人机协同与远程操作在月球采矿中的可行性。相关科研团队已构建了月球资源开发的技术体系及模拟平台，随着创新融合加速发展有望较快应用于月球采矿场景。
具体而言，验证月球开采的可行性应关注几个关键方面：利用智能遥感技术确定采集区域；使用适应极端环境的机器人采样“挖矿”；依靠可重复使用的火箭实现资源运输返回。攻克低重力自适应挖掘、多智能体协同作业等关键技术后，成熟的地球能源、通信和机器人技术可以迁移应用到月球环境中。
值得注意的是，随着可重复使用运载工具的发展，微重力下的矿物分选甚至可以在地球上进行。这可能使月球采矿的难度和技术成本低于深海或深地环境开采作业，并促进地面产业的技术革新和突破。
马斯克计划通过“星舰”一次性运送大量物资建设城市，但其技术成熟度、可靠性和经济性尚待验证。“从易到难”的路径遵循了逐步发展的原则，在资源获取中积累收益并升级基础设施，最终自然演变为支持人类活动的基地。这是符合工程逻辑和商业智慧的选择。
四、“星际文明”需要矿产资源支撑
矿业开发与人类社会进步紧密相连，铁器、化石燃料、硅基材料的应用分别推动了三次工业革命。“星际文明”的实现离不开深空资源的高效利用。月球既是可及的地外空间资源库，也能为智能化生产时代提供广阔的发展平台。
但是，开发月球城市会面临高昂的成本问题。如果只是少数人能够体验的城市并不能代表人类文明进步的方向。而且，一旦遇到技术瓶颈或资金链断裂，则可能导致这些项目成为空中楼阁。
在“大航天”时代的背景下，构建资源反哺机制和可持续发展模式至关重要。我国已经制定了《商业航天高质量安全发展行动计划》，通过开放科研项目、推动成果转化等方式培育产业新生态。根据资本回报的逻辑，只有预期有收益的投资才能吸引更多的资本和技术进入新兴领域。
近期，“大航天”时代已近在眼前，我们必须吸取历史经验教训，构建“商业闭环—技术反哺—开放生态”的可持续发展模式，以战略眼光推动新时代的发展。月球采矿具有明确的经济效益预期，通过立法确保投资者权益，并利用政府采购等方式创造市场需求和现金流，从而吸引资本持续投入。
深空探测既是探索未知宇宙的科学事业，更是人类文明永续发展的战略决策。只有让收益驱动冒险精神，用制度保障长远投入，以资源反哺形成闭环，“星辰大海”的远征才能成为推动人类进步的新篇章。
展望未来，在月球采矿的基础上逐步建立起包括资源勘探、太空运输、轨道服务和深空制造在内的产业生态链。让月球成为连接地球与宇宙深处的重要枢纽和工业支点。这条路径虽然不如“月球城市”的构想那样激动人心，却更加坚实可靠，并真正承载着人类向更远空间迈进的梦想。
（作者：陆文强 杨洪伦 史平彦；分别系深空探测实验室高级工程师、副研究员和总工程师）
展望未来，以月球采矿为起点逐步形成涵盖资源勘探、太空运输、轨道服务、深空制造等产业生态，让月球成为人类在星辰大海中的资源前哨和工业支点。这条道路或许不如“月球城市”的蓝图那样激动人心，却更加坚实、可持续，并真正承载着人类向宇宙深处稳健迈进的共同梦想。
（作者：陆文强 杨洪伦 史平彦，分别系深空探测实验室高级工程师、副研究员、总工程师）