人类提出重返片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,人类试图越过重返月球来获得新能源和矿产,以此摆脱人类未来的窘境。在已进行的探月活动中,对从月面取回的岩石和土壤样品,各种学科的科学家莱用不同的方法和手段,对这些来自异球的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。
对月球岩石的样品进行分析,发现月球上的岩石主要有三种类型。第一种是富含铁或钛的月海玄武岩。暗色的月海玄武岩主要由单斜辉石、基性斜长石和钛铁矿组成,有时含橄榄石和磷灰石,或微量硫铁和金属铁等物相。登月已取回的岩石中共发现20多种玄武岩的类型。根据氧化钛的含量可将月海玄武岩分为高钛;低敏和极低钛。这些玄武岩特点是富钛富铁,无含水矿物,氧逸度低,无三价铁出现,具有多样的细粒至粗粒结构。第二种是斜长岩,富含钾、稀土和磷的岩类等。斜长岩由95%的斜长石及少量低钙辉石组成,主要分布在月球高地。第王种是由太小为01~1毫米的岩屑颗粒组成的角砾岩,是撞击作用的产物。角砾岩可分为破碎状斜长岩、部分熔融的角砾岩、复矿碎屑角砾岩和深变质的喷出岩。
用光谱分析鉴别出月岩中含有地壳里的全部元素和印种左右的矿物,其中有6种矿物是地球上所没有的。难熔元素约占月球质量的65%,富铁及难熔元素的残余液体凝结组成250千米厚的月球外壳。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;硅古20%,是制作太阳电池阵的原材料。其他元素的比例是,铅6%~8%、镁3%~7%、铁5%~113%、钙8%~103%、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℃,发现有惰性气体从月壤中逸出,其中有氦、氩、氖、氙等放射性粒子。月球上还富含地球上少有的能源氦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,运回地球上使用,不仅填补了一项空白,而且会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,在片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。
探月最高潮莫过于1969年把第二批美国人送上月球的“阿波罗登月计划”,但这只是探月的开端,至于如何利用月球资源,有待继续进行。为此,联合国外层空间委员会经过几年争论不休后终于在1981年签署了月球条约。条约规定,月球归全世界人类共有,它的资源也是属于各国的。
为什么科学家们对这个一无水、二无空气、高高地挂在天上的月亮会发生如此大的兴趣呢?科学家们分析了宇航员带回地球的月岩,证明月球上有许多矿物材料。诸如,二氧化钛(“阿波罗11”带回的月岩含有76%,而“阿波罗16号”取回的月岩是06%);氧化镁(“阿波罗11号”取的月岩有82%,“阿波罗16号”为67%);氧化铁(“阿波罗11号”带回的月岩有159%;“阿波罗16号”取样是152%);三氧化二铅(“阿波罗11号”带回的月岩有136%,而“阿波罗。16号”取样含有265%);二氧化硅(“阿波罗11号”取的月岩含419%;“阿波罗16号”采月岩石占451%)。此外,月球蕴藏着丰富的钛和铁。“阿波罗16号”从月球一高地取回的月岩,金属稀少,但铝颇多。地质学家认为月球的氧化铁和地球一样,是最普通的氧化物,是硅石砂和玻璃元素。然而,随着月球高温,硅石已变为高活性物。化学家在月岩中化验出硅酸盐,并研究了用月岩提炼金属方法。
1975年,美国宇航局和美国工程教育学会联合召开了一次空间居住研讨会,会上两位大学教授介绍了从月岩中提炼铝和钛的方法。冶炼过程完全封闭,只需要岩石和能源就能不断地工作。只要采用极简单设备,月面的玄武岩就能制成似玻璃纤维状物体,可作结构材料。英国月球专家戴维·谢泼德博士指出,月球尘埃轻而易举可变为混凝土。若从地球运去10%的环氧树脂,利用90%的月球尘埃,那么,只用一把铁锨就足矣!这些工作将由机器人来完成。
美国前总统里根在1984年1月25日的国情咨文中提出美宇航局研制永久空间站计划以后,该局局长贝格斯3月22日声称:“到2010年,美国可能在月球上建立居民点;进入21世纪后,美国将利用空间站开发月球资源,甚至有可能在火星上建立一个机器人工作站。”他又说:“这不是梦幻,美国有航天飞机和1997年完成的实用空间站。”早在1903年俄国空间先驱者齐奥尔科夫斯基曾说过:“今天的不可能将成为明天的可能。”