近日，科学家在嫦娥六号月壤样品中研究识别出富铜特征的颗粒，并获得了铁、铜元素价态协同演化的相关证据；在嫦娥五号月球样品中发现镁嫦娥石、铈嫦娥石等新矿物。那么，未来在月球上会不会发现更多高价值稀有矿物？
而在不久前，马斯克高调宣布“月球城市”计划，暂缓前些年“火星移民”而优先“重返月球”，印证着新一轮探月热潮正席卷全球。
采矿和建城，是当前月球探测、开发的两大热点，我们应如何选择？针对这一前沿话题，本刊特邀深空探测实验室专家一抒己见。
上世纪阿波罗计划的历史表明，脱离坚实经济基础和可持续商业模式的航天工程难以持久。我国新型举国体制不同于美国商业资本体系，不仅要肩负国家使命“一步一个脚印开启星际探测新征程”，也要学习借鉴商业思维，降低工程成本。我们认为，中国航天应避免跟风建设月球城市概念，而是聚焦能够创造经济价值并反哺可持续发展的月球采矿。
嫦娥六号任务取回的月球背面月壤样品。新华社发
1、一座蕴藏巨量战略资源的“富矿”
月球作为距离地球最近的天体，不仅是深空探索的“跳板”，更是一座蕴藏巨量战略资源的“富矿”。积极参与并引领月球资源开发，对培育航天领域新质生产力、保障国家战略资源安全具有深远意义。中国探月工程特别是嫦娥五号、嫦娥六号在月壤采样与科学研究上的突破，已为矿产资源勘查运返奠定了坚实基础。
首先看清洁能源燃料氦—3。它是未来核聚变的理想燃料，其反应几乎不产生放射性废物。据科学家估算，月球表面月壤中氦—3的理论储量可能高达100万~500万吨。理论上，100吨氦—3通过核聚变释放的能量可满足全球一年的能源需求。当然这依赖于未来氦—3聚变技术的成熟与商用。
其次看关键金属与稀土资源。月海玄武岩富含钛铁矿，其含量最高可达30%。月球特有的克里普岩中稀土元素储量约为225亿~450亿吨，是高端制造业、新能源技术、电子信息产业不可或缺的原材料。
再次看特殊元素矿物。中国科学院有关研究表明，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。近年嫦娥五号、嫦娥六号返回的月壤样品研究已陆续发现含铜、铁类矿物，在未被采样的更广阔月面可能存在更多种类特殊元素矿物。
地球矿产资源从勘探、开采、加工到利用的产业生态已经成熟，相关技术装备升级改造迁移应用到月球环境，相比白手起家建设月球基地难度较小、速度较快。此外，月球采矿运返的矿产资源价值可以部分覆盖并支撑后续的基础设施建设、技术研发乃至人员驻留的成本。因此，相关科技创新与产业创新融合发展具备可持续性，减少对国家力量“输血”等外部激励的依赖。
揽月月面着陆器在地外天体着陆试验场进行测试。新华社发
2、许多未知可能性有待探索
除了已知资源，行星科学研究指出，月球可能还蕴藏着超出我们当前认知的物质与能量形式，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重力回溯及内部结构实验室的数据显示，月球内核可能仍存在部分熔融状态，其热流机制和物质循环可能催生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，认为在月球历史的早期，其内部可能形成过特定的高压高温环境，理论上具备生成一些特殊合金或高密度硅酸盐的条件。
此外，月球几乎没有大气和磁场，长期直接暴露于太阳风和高能宇宙射线之下。其表面物质特别是月壤颗粒，通过太空风化作用形成了特殊的表面电荷分布，并可能引发表面月尘的静电悬浮现象（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，是地球实验室无法复制的，在新型材料或能源存储领域可能有未知的应用潜力。
对这些未知可能性的探索，本身就是月球科学的核心价值之一。月球采矿活动不仅是获取资源的过程，更是最直接、最深入的“原位”科学探测。这种科学与产业的深度融合，将驱动基础研究的突破，并可能意外打开一扇通向全新物质与能源应用的大门，注入当前尚无法估量的远期价值。
3、从易到难，由采矿而孕育城市
主张“采矿先行”并非只是基于我国的技术装备自信，而是基于一套清晰的、渐进式的工程逻辑。月球重力仅为地球的1/6，昼夜温差超过300℃，且处于高真空、强辐射状态。在此环境下，直接建设复杂城市系统的工程风险与成本极高，短时间内自给自足水、氧气、食物循环近乎天方夜谭。
相比之下，以无人化、智能化装备为先导的矿产资源开采，是更务实且风险可控的突破口。我国先进采矿作业已经通过无人化智能化促进降本增效，更验证了人机协同、脱离现场的月球采矿工程逻辑。相关科研团队已构建了月球资源智能化协同开发技术体系和模拟试验平台，随着科技创新与智能采矿产业创新融合发展，有望较快实现迁移应用于月球采矿场景。
具体而言，验证月球采矿的可行性应聚焦于几个关键场景：以智能遥感探测技术为先导，锁定意向采集区域；依托适应月面环境的机器人，克服极端环境采样“挖矿”；依赖可重复火箭实现资源地月运输返回。在攻克低重力自适应挖掘、多智能体协同作业、矿物分选与冶炼加工等关键技术后，地球成熟的能源、通信、机器人技术可迁移应用到月球。通过月球采矿演示任务既能产出具有经济价值的研究样本或资源产品，又能为后续更大规模的工程积累数据、锤炼装备。
值得关注的是，由于可重复运输火箭渐成现实，微重力环境下的矿物分选甚至可以下移到地球进行。如此，月球采矿技术难度和总体成本有可能优于地球深海、深地环境采矿作业。同时，月球极端环境条件下智能采矿的技术成果和外溢红利，将反哺到深地、深海极端环境场景和其他地面产业，促进机器人、新材料、量子通信、超级储能等全域高技术突破。
马斯克的“星舰”方案试图以超大运力一次性投送大量物资建设城市，但其技术成熟度、可靠性与经济性存疑。回顾人类发展历史，由采矿而孕育兴起的城市鳞次栉比，而靠外部资源建设的城市终将坍缩。“采矿先行”路径遵循由易到难、“以战养战”的原则，通过开采资源获得收益，再利用收益逐步升级基础设施，最终自然演化出支持人类活动的基地。这才是符合工程规律和商业逻辑的稳健选择。
4、“星际文明”离不开矿产资源支撑
人类社会发展的历史与矿产资源开发利用的历史相伴相生，铁器、化石能源、硅基材料的开采利用分别伴随着三次工业革命。未来产业革命势必推动“地球文明”向“星际文明”迈进，所涉及的新型能源、新质生产力均离不开矿产资源支撑，转向深空地外天体的未知矿物成为必然。
从历史视角审视，月球采矿是人类文明演进的关键一步,它标志着人类活动空间和资源利用范畴的根本性拓展。在月球建设太阳能光伏电站，将电能注入矿物电池中原位储能或者有偿使用，可以视为月球采矿的衍生应用。矿物、能源的经济属性可以形成商业闭环，为更大规模开发利用深空创造现金流，将深刻改变人类对资源、能源和生产方式的认知。通过月球采矿基地的试错机制，训练人机协同智能体在陌生、严酷环境中构建自维持、可扩展的系统，再循序渐进建设地外城市或者基地。
而月球城市的开发成本高度依赖地球资本的输入。月球城市可能包含算力中心等新兴概念，但数字硅基世界需要持续巨量的资本投入，可能会加剧人类社会财富的异化和矛盾。一旦遭遇工程技术瓶颈或者资金链危机，建设的月球城市将成为镜花水月。另外，月球城市如果只是少数人体验而不能为普通人使用，那这个城市将失去文明意义。
5、构建“大航天”时代的可持续发展模式
当前，深空资源开发利用已成为全人类的共同梦想，“大航天”时代的未来充满想象。月球是人类可望又可及的地外空间和资源宝库，同时可以为智能化生产时代提供产能释放空间。以“大航海”历史观照“大航天”，必须构建资源反哺机制和可持续发展模式。我国已制订《推进商业航天高质量安全发展行动计划》，通过开放国家科研项目、推动技术成果转化、构建创新平台等措施培育产业新生态。按照商业闭环的逻辑，有可预期回报的资本价值结果，才能驱动过剩的资本和技术产能向新兴领域进军。月球采矿对运输体量的需求远超当前近地卫星发射运输业务，商业航天运输产能转化为“星际矿车”的运力，才能消化和吸引商业资本持续进军航天新质领域。
近在眼前的“大航天”时代，须以史为鉴，通过构建“商业闭环—技术反哺—开放生态”的可持续发展模式，塑造以国家战略和商业利益并重的新时代开拓精神。月球采矿具备明确的商业回报预期，可通过国家立法形式确保“谁投资、谁受益”，政府可通过采购商业发射及运输服务等方式创造初始市场需求和现金流，设立基金引导耐心资本投资并持续涌入，激发企业作为创新主体进行长期、高风险技术攻关。同时，将个人成就与国家荣耀、人类进步相结合，形成更深层、更持久的冒险动力。
深空探测不仅是探索宇宙未知的科学事业，更是推动人类文明永续繁荣的战略抉择。只有让收益驱动冒险精神，让制度保障长远投入，让资源反哺形成闭环，这场迈向星辰大海的远征才能真正成为人类文明的新篇章。
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。
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