原文發表於《科技導報》2026 年第5 期 《 地月空間資源開發的戰略前景 》
人類月球探測活動正經歷從技術驗證向科學發現與資源開發並重的歷史性跨越，地月空間資源開發利用已成爲全球航天競爭的制高點。《科技導報》邀請深空探測實驗室陸文強高級工程師、楊洪倫副研究員團隊撰寫文章， 圍繞地月空間的物質、位置與環境資源特性，分析了物質資源和位置資源，在通信、導航、遙感、運輸及原位資源開發體系中的協同價值。提出應通過國際合作與技術集成，構建“資源—技術—工程—商業”閉環，充分發揮國際月球科研站的先行先試功能，推動地月空間可持續利用與大科學工程協同發展。
月球探測所衍生並延展的“地月空間”概念，指的是地球與月球引力範圍內、覆蓋地球同步軌道以外直至月球表面的宇宙區域。該區域具有豐富的物質（水冰、稀土金屬）、能源（氦−3）、地理位置（地月拉格朗日點、月球表面）和環境條件（微重力、高真空、極端溫差）等戰略資源，是人類邁向星際探索的必經之路，也承載着巨大的發展潛力。
隨着顛覆性技術的交叉融合，地月空間開發呈現新模式：無線能量傳輸技術可實現月面太陽能電站與軌道設施間的能源調度；人工智能與大數據分析可優化月球資源勘探路徑和原位製造工藝；深空互聯網構建起地月空間的信息傳輸主幹網，保障探測系統的協同運作；可重複利用航天運輸系統大幅降低物資運輸成本。
此外，全球地月空間競爭態勢日益激烈，主要航天國家及國際組織圍繞資源開發、技術突破、戰略佈局和軍事化應用展開角逐，形成了多極化競爭格局。地月空間將成爲大國綜合國力競爭的新疆域，技術領先者有望主導資源分配與規則制定，未來可能出現圍繞資源利用和行爲規範的法律與政策博弈。
1 綜合歷史文化視角認識地月空間資源的重大意義
月球作爲距離地球最近的天體，不僅是構建航天運輸體系重要的地外資源匯聚區和中轉站，更被視爲人類邁向深空探測的重要“跳板”。展望未來，人工智能、數字孿生、腦機接口等前沿技術將在地月空間實現融合應用，推動人類在地球上感知和理解宇宙的能力不斷拓展。
地月空間作爲孕育原創性和顛覆性科技創新的重要戰略平臺，正在推動基礎科學與關鍵核心技術的重大突破，對中國牽引培育新質生產力具有深遠的戰略意義，爲經濟社會的可持續發展提供了持久動力。在全球協同推進地月空間資源開發的時代背景下，中國在體制機制、科技能力和發展理念等方面展現出獨特優勢，正向航天強國的戰略目標加速邁進。
21世紀以來，全球主要航天國家及國際組織相繼制定了地月空間發展戰略與任務規劃，旨在開發與利用頻率資源、軌道資源等戰略要素。2023年以來，俄羅斯、印度、美國及日本等國家累計實施6次月球着陸探測任務，探測目標區域高度聚焦於月球南極地區，凸顯該區域在科學探索與資源開發中的戰略價值。新一輪探月熱潮以開發和利用月球資源爲核心目標，標誌着人類在月球建設及地月空間工業化進程中的實地勘探邁出了關鍵步伐。在無人化製造技術持續發展的背景下，光伏發電組件、工程建設材料與技術等大規模工業產品，未來有望率先完成迭代升級並實現向月球環境的遷移與部署。
從基礎條件和研發能力角度來看，中國在月球資源利用領域具備實現原始創新與引領國際發展的潛力，有望顯著提升中國在全球航天領域的影響力和話語權。與此同時，月球資源開發預計將帶動一系列重大科學成果的產出，爲深化人類對月球本體特徵及宇宙演化規律的認知提供新的研究平臺和實踐機遇，並有望推動中國在空間科學前沿探索和基礎研究領域躋身世界先進行列。
2 遙望未來地月空間資源利用發展態勢
2.1 破除地球思維慣性解析地月空間資源概念
學界普遍將月球資源劃分爲物質資源、位置資源和環境資源3大類。其中，物質資源包括月球礦產、水冰、揮發性組分及月壤等，可通過就地取材用於直接支撐月球探測、月面工程建造及深空任務的資源保障等；位置資源來自月球所具備的獨特天文與空間區位優勢，可開展地球及近地軌道環境中難以實現的深空天文觀測與空間科學實驗；環境資源則是指月球天然具備的極端物理條件，可用於開展地球環境難以實現的高端科學研究和技術試驗。
當前，全球主要航天大國正加快對月球水冰及關鍵礦產資源的系統勘察，重點研究其賦存形式、空間分佈特徵及成因機制；與此同時，月球水冰提取、礦產冶煉、原位製造與建造等技術驗證也在有序開展，旨在探索大規模物資原位製備與月面工程建造的可行路徑。中國科研人員在月壤樣本中首次發現天然石墨烯結構，爲揭示月球與地球礦物差異提供了全新視角，並對月球原位資源高值化利用提供了重要啓示。
除月球自身資源外，地月空間範圍的頻率（用於無線電通信的電磁波頻段，是實現地月空間通信、導航、遙感等功能的基礎）、軌道（地月空間中可用於航天器運行的各種軌道，是部署和運行空間基礎設施的關鍵）、能源，以及天地交通等資源同樣蘊含着深刻改變地球生產生活方式的可能性，其開發有望重塑人類的宇宙觀、時空觀與世界觀。
地月空間資源的廣泛性與獨特性，需要打破侷限在地球“引力深井”的思維慣性。月球探測的意義不僅在於爲未來人類移居提供技術儲備，更在於通過地月空間這一可達性強、工程風險相對可控的近地深空區域，開展前沿科學研究與關鍵技術驗證。它不僅爲拓展人類活動的地理空間邊界提供了“天窗”，也爲人類社會的持續進步注入新的發展動能。
2.2 科學認識地月空間資源開發的基礎先導功能
伴隨着人類認知邊界從陸、海、空向天際拓展，諸如衛星互聯網、太空旅遊、太空育種等原本屬於科幻範疇的構想正逐步轉化爲現實。未來，地月空間資源有望實現反哺地球，爲經濟生態系統提供基礎性、戰略性支撐，進而推動形成“前沿技術驅動未知探索、戰略資源支撐循環經濟”的新型發展模式。
當前，地月空間資源的應用場景日益清晰，並逐步從概念設想向工程實踐邁進。利用地月空間的物質資源：
一方面，可以獲取宇航員在月球上所需的生命支持物質（如氧氣、水）；
另一方面，可用於製備深空推進劑（如液氫、液氧），構建輻射防護材料（如月壤掩體、窯洞），以及生產用於基地建設的金屬、陶瓷結構材料和太陽能電池板支架等基礎構件。
這種就地取材的方式有助於降低地月之間運輸頻次與成本，提高月球科研站的自我維持能力和航天員的月面生存時間。
利用月球獨特的位置資源，可以在地月空間或者月球部署科學探測設備，開展月基天文觀測、基礎物理實驗、日−地−月體系的全鏈條科學探測，以及地月拉格朗日點空間環境探測與研究等。同時，利用月球所具備的高真空、低重力、強輻射等極端環境條件，爲月面生態系統構建、材料性能演化研究及月壤儲能發電等前沿課題的實驗驗證提供了獨特優勢。此外，利用地月空間位置與環境資源條件，可構建面向未來的空間通信與導航服務通道，有效支撐月球及深空探測任務的高效推進，推動地月空間資源開發產業化發展。
隨着天地一體化信息網絡的不斷完善與信息技術的深度融合，地月產業鏈條日趨聯動，地月經濟生態正逐步從概念構想走向工程實踐。以月壤爲基礎材料開展原位建造，結合3D打印、遠程智能機械作業等關鍵技術，正在爲月面基礎設施建設提供可行技術路徑，圖1所示的場景爲深空探測實驗室設想的未來月面建造任務場景概念圖。
圖1 月面建造任務場景概念圖
2.3 藉助戰略工程，先行探索資源開發應用
美國已成功研製可重複使用大推力運載火箭，大幅降低發射成本、縮短髮射週期，使大規模、低成本進出地月空間成爲可能。中國商業航天企業也取得了重要進展，成功開發出採用不鏽鋼結構、以低成本的液氧−甲烷爲推進劑的可重複使用運載火箭，具備垂直回收與快速加註即可再次發射的能力，有待實現真正的航班化運營。與此同時，中國航天科技集團研製的亞洲最大推力700 t級液體火箭發動機地面試車成功，標誌着中國在重型運載能力方面邁出關鍵一步。此外，可重複使用試驗航天器完成長達276 d的在軌飛行後成功着陸，驗證了中國在可重複使用航天運輸系統方面的技術可行性。
隨着天地運輸工具的持續進化，天地往返正逐步向航班化和平民化方向發展，運輸成本顯著下降。地月空間的大衆創新窗口已經打開，顛覆性技術成果將井噴式增長，人類科技全局和生產生活將面臨顛覆性重塑態勢。隨着關鍵技術的持續突破及相關設備的系統研製，結合機器人月球資源開採、轉運和低成本的月地運返，有望拉動重型火箭、空間採礦、月地運輸、人工智能等多個高新技術產業羣的創新發展。
中國探月工程已實現了繞月飛行、月面軟着陸、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系統性成果。目前，中國探月工程四期任務和載人登月工程已開始實施，未來月面資源的勘查、開發和利用將成爲月球探測的核心任務之一。
中國探月工程的成功實施，不僅積累了豐富的技術經驗和系統能力，也顯著提升了在國際航天領域的影響力和號召力。在統籌已實施和規劃中的無人月球探測與載人登月任務的基礎上，國際月球科研站注重國內任務與國際合作任務的融合發展，力求實現最大程度的多系統、多設施兼容、可複用與共享等。圖2描繪了國際月球科研站所規劃的實景概念圖，科研站由地月轉移、能源、信息、運輸和科研作業等系統組成，圍繞月球資源的探索與開發，將是國際月球科研站論證建設和可持續發展的重要內容。
圖2 國際月球科研站實景概念圖
3 展望地月空間資源利用的戰略槓桿作用
作爲科技創新的重要策源地，地月空間正逐步成爲驅動科技進步與可持續深空探索的新引擎，有望帶動新一輪顛覆性技術的孕育與突破，進而深刻改變既有的產業結構與資源開發模式，引發新一輪航天技術變革，並可能對人類社會的生產生活產生深遠影響。
地月空間資源的有序開發與高效利用，是撬動地月經濟可持續發展、培育新質生產力的戰略槓桿。資源開發的驅動力將重塑太空探索模式，推動科研、製造與資源利用在月球的深度融合，形成以資源開發爲核心的新型空間經濟模式，併爲中國未來的無人與載人月球探測任務、行星探測等國家重大科技工程提供技術支撐與資源保障，進而產出具有國際影響力的重大科學發現與關鍵技術成果。
作爲國際合作的重要平臺，國際月球科研站正在探索先行先試爲導向的開放創新合作機制，致力於構建創新性的地月空間科學、技術、經濟合作模式，論證和建設可商業化的能源、通信、導航與航天運輸等基礎設施體系，吸引多方資本與產業參與，共同打造地月經濟圈。未來，應充分發揮好國際月球科研站作爲大科學工程的先行先試功能，統籌構建天地一體化、多元參與、資源共享的戰略能力體系，積極推動民用、商業與國際合作的深度融合，共同踐行人類命運共同體理念。
本文作者：陸文強、楊洪倫、陳偉、成達
作者簡介：陸文強，深空探測實驗室，高級工程師，研究方向爲深空資源利用；楊洪倫（通信作者），深空探測實驗室，副研究員，研究方向爲深空資源利用。
文章來 源 ： 陸文強, 楊洪倫, 陳偉, 等. 地月空間資源開發的戰略前景[J]. 科技導報, 2026, 44(5): 64−69 .
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