圖為國際月球科研站實景概念圖。任筱強提供

月球探測衍生拓展的地月空間概念，是指地球/月球引力范圍內、地球同步軌道以外延伸至月球表面，包括地月平動點在內的宇宙空間，具有豐富的物質、能源、位置、環境等戰略資源。地月空間是人類開啟星際征程的必經之路，隨著顛覆性航天技術的發展和應用，這裡蘊藏的無限發展機遇，正引發許多國家競相發展。

戰略意義前景廣闊

月球是距離地球最近的天體，是構建航天運輸體系后的地外資源聚散區、中轉站，也是人類走向更遠深空的“跳板”。人類探索未知世界的渴望是月球探測的原動力，新能源、新材料、新技術則為人類重返月球插上了騰飛的翅膀。科學家們認為，隨著人工智能、數字孿生、腦機接口等在地月空間的綜合應用，人們有朝一日必將有能力在地球感知宇宙，這不僅能夠拓展人類的認知范圍，也將有利於增進人類福祉、推動文明進步。

這一輪登月熱潮以認識和利用月球資源作為目標，是對月球建設和地月空間工業化的實地勘察。而地月空間則是原創性、顛覆性科技創新的重要“發源地”，正在醞釀基礎科學和關鍵技術重大突破。探索開發更加廣袤的地月空間已成為全人類的共同夢想，“大航天”時代的未來，充滿機遇和挑戰。

20世紀以來，世界主要航天國家和國際組織已紛紛制定了地月空間發展戰略和任務規劃，布局開發利用頻率、軌道等戰略資源。去年以來，俄羅斯、印度、美國、日本等陸續實施6次月球著陸探測任務，傳統強國與新興國家扎堆月球南極地區。特別是美國，正充分調動政府、國際伙伴、商業航天等力量，全力推進“阿爾忒彌斯”計劃，試圖重返月球，鞏固其在航空航天領域的領先地位。

對我國而言，積極探索地月空間，對牽引培育新質生產力具有戰略意義，將為經濟社會可持續發展提供不竭動能。從基礎條件和研發能力角度來看，中國有望在月球資源利用層面實現創新發展和國際引領，提升我國在航天領域的國際地位。同時，月球資源領域有望創造一系列重大科學成果，為人類認識月球、認識宇宙提供新機遇，引領我國在空間科學前沿探索和基礎性研究領域進入世界先進行列。

資源利用潛力無限

伴隨著人類認知邊界從陸、海、空向天際拓展，曾經存在於科幻世界裡的衛星互聯網、太空旅游、太空育種等已經漸成現實。可重復航天運輸器、空間互聯網等可以化天涯為咫尺，人工智能疊加能源技術變革正在構筑無人化技術優勢，人機協同作業拉近時空距離，未來有望開發地月空間資源並反哺地球。

資源是一切可被人類開發和利用的物質、能量和信息的總稱，人類的生存和發展離不開對各類資源的開發利用。與山脈河流、土地礦藏等地球資源相比，月球資源有不同於地球資源的特性。

學界一般將月球資源大致歸結為物質資源、位置資源和環境資源三類。有形的物質資源包括月球礦產資源、水冰資源、揮發分資源和月壤資源等，可就地取材用於直接支撐月球探測活動、月面工程建造等。無形的位置資源來自月球天然特有的位置，比如在月球布放的天文觀測設備，可以開展地球及近地軌道無法展開的大型科學探測活動。環境資源，則是指可利用月球高真空、低重力、大溫差等天然環境，支持地球環境難以完成的高精尖科學試驗、工程制造等。

當前，世界主要航天國家正在對月球水冰、關鍵礦產資源的賦存狀態、分布規律等進行詳查，並開展月球水冰提取利用、礦產資源冶煉、原位制造與建造等技術驗証，探索實現規模化物資制備和月面原位建造。例如，科學家發現月球具有豐富的氦-3（一種理想的核聚變燃料）、稀有金屬等礦產資源，對緩解全球能源危機、服務人類文明的可持續發展具有重要意義。隨著關鍵技術的攻關突破和設備研制，輔助以機器人月球開採、轉運和低成本月地運返，將拉動重型火箭、空間採礦、月地返回、人工智能等技術產業群的創新發展。

除月球自身資源以外，地月空間范圍的頻率、軌道、能源以及天地交通資源等，都蘊含著再度深刻改變地球生產生活方式的可能性。我們不妨把全球關注的重型運載火箭比喻為星際“帆船”，通信導航遙感網絡體系類似於“指南針”，可以想象，在地月空間廣袤的“星辰大海”中，蘊藏著多少未知的資源！

認識地月空間資源的廣泛性，需要我們打破思維慣性——月球探測並不隻為形成空間移民的能力，地月空間作為人類基於現有科技水平可望而又可即的空間，是我們理解宇宙、試驗新技術、駛向星辰大海的“演習場”，為人類打開地理空間“天窗”，能立足長遠，解決地球能源危機、資源匱乏等制約性問題，為社會發展注入新動力。

地月經濟並不遙遠

利用地月空間頻率、軌道資源構建面向未來的通信導航服務通道，將快速降低月球及以遠深空探測門檻，推動地月空間資源開發產業化發展。未來並不遙遠，基於現有技術，很多應用場景並不難想象。隨著網絡深度融合、信息無縫傳輸，地月產業聯動發展形成經濟生態將從科幻走進現實。

舉例來說，當前無人化智能工廠已經實現，跨星際遷移產業基地的技術障礙大幅減少﹔基於月壤原位材料開展基礎設施建設，已有3D打印、遠程智能機械作業等關鍵技術鋪墊﹔假如未來火箭實現智能化“加油”，可立足月面或者地月平動點建立綜合補給站，大大節省星際航行的成本。通過虛擬現實技術暢游地月空間、遠程遙控月面機器人作業建設月球基地、開展科研試驗活動等，都在考慮和規劃中。國內外多家機構已對地月經濟規模進行了預測，2046年相關產業規模高達萬億美元。

我們以月球採礦場景為例，基於環月軌道星座高精度導航定位、智能管控和低成本可重復火箭運輸等技術，建立月球採礦全自動產線，形成月基無人勘探、智能挖掘封裝、地月往返運輸、機器人+有人巡檢維護的超級系統。再如，由於月球真空環境下太陽能發電效率更高，科學家設想在月球建設高能光伏電站，再以微波形式傳輸，反哺地球。

而月球獨特的環境，也讓人們看到更多應用的可能。比如，出於能源價格與散熱考慮，大規模數據中心正在向低電價、低溫度地區遷移布局，但我們對算力的需求仍在持續高速增長。那麼，能不能將數據中心建在月球？月球有零成本極低溫環境，且太陽能資源豐富。如果我們能夠突破月球超低溫儲能、太陽能電池原位制造、大規模量子數據傳輸等技術的突破，那麼，在月球建設太陽能數據中心，將是很好的解決辦法。

顛覆性技術助力夢想成真

人類因夢想而偉大。現代航天技術實現了曾經遙不可及的飛天夢想，豐富了千行百業基於通信、導航、遙感的應用生態。地月空間是科技發展的重要策源地，是推動科技進步和可持續太空探索的新引擎，將牽引和催生科技創新產出。顛覆性技術有潛力改變行業規則和發展業態，必將引發新一輪航天變革以至人類生產生活巨變。

在天地交通方面，美國已成功研制可重復使用大推力火箭，大幅降低發射成本、縮短發射周期，使大規模、低成本進出地月空間成為可能。我國火箭發動機研制取得重大突破，亞洲最大推力700噸液體火箭發動機試驗台試車成功並正式投入工程應用﹔可重復使用試驗航天器飛行276天后成功著陸，重復使用航天器技術取得重大突破﹔成功研發可重復使用的不鏽鋼火箭，以低成本的液氧甲烷為燃料，后續可為和平利用太空提供更加便捷、廉價的往返方式。可以期待，天地交通成本的下降，將催生顛覆性技術成果的井噴式增長。

在月球探測和地月空間探索方面，我國早有系統規劃。目前，我國探月工程取得了繞月飛行、月面軟著陸、月面巡視、月壤自動採樣封裝、月面起飛上升、月球軌道交會對接與樣品轉移及月球科學研究等一系列成就。嫦娥五號月球樣品分析已取得“嫦娥石”等重大發現，嫦娥六號即將實現全人類首次月背採樣返回，為認識、開發月球資源奠定堅實的基礎。目前，中國探月工程四期任務和載人登月任務已開始實施，月面資源的勘查、開發和利用是未來月球探測的核心任務之一。

我國探月工程順利實施，不僅積累了豐富經驗和技術基礎，也具備廣泛國際號召力和威望。我國秉持人類命運共同體理念，繼續高舉和平利用外太空旗幟，正在論証與國際社會共同開展國際月球科研站大科學工程建設，統籌銜接已實施及規劃的無人月球探測和載人登月任務，統籌國內任務和國際合作任務等方面融合發展，實現最大程度的多系統、多設施兼容、可復用可共用等，真正共享全人類智慧、踐行人類命運共同體理念。

月球資源的有序開發與高效利用，是撬動國際月球科研站可持續發展的戰略杠杆，促進科研、生產、利用的融合發展，為月球探測、行星探測等重大任務提供支撐，形成重大科學發現和重要科技產品。而通過國際月球科研站的先行先試，開放創新地月空間科學、技術、經濟合作模式，論証建設可商業化的能源、通信、導航、航天運輸等基礎設施，吸引多方投資打造地月經濟圈，形成先進技術探索未知領域、戰略資源賦能經濟循環的發展新模式。 （作者：陸文強 張哲 付中梁，分別系深空探測實驗室工程師、研究員、高級工程師）

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