原文发表于《科技导报》2026 年第5 期 《 地月空间资源开发的战略前景 》
人类月球探测活动正经历从技术验证向科学发现与资源开发并重的历史性跨越，地月空间资源开发利用已成为全球航天竞争的制高点。《科技导报》邀请深空探测实验室陆文强高级工程师、杨洪伦副研究员团队撰写文章， 围绕地月空间的物质、位置与环境资源特性，分析了物质资源和位置资源，在通信、导航、遥感、运输及原位资源开发体系中的协同价值。提出应通过国际合作与技术集成，构建“资源—技术—工程—商业”闭环，充分发挥国际月球科研站的先行先试功能，推动地月空间可持续利用与大科学工程协同发展。
月球探测所衍生并延展的“地月空间”概念，指的是地球与月球引力范围内、覆盖地球同步轨道以外直至月球表面的宇宙区域。该区域具有丰富的物质（水冰、稀土金属）、能源（氦−3）、地理位置（地月拉格朗日点、月球表面）和环境条件（微重力、高真空、极端温差）等战略资源，是人类迈向星际探索的必经之路，也承载着巨大的发展潜力。
随着颠覆性技术的交叉融合，地月空间开发呈现新模式：无线能量传输技术可实现月面太阳能电站与轨道设施间的能源调度；人工智能与大数据分析可优化月球资源勘探路径和原位制造工艺；深空互联网构建起地月空间的信息传输主干网，保障探测系统的协同运作；可重复利用航天运输系统大幅降低物资运输成本。
此外，全球地月空间竞争态势日益激烈，主要航天国家及国际组织围绕资源开发、技术突破、战略布局和军事化应用展开角逐，形成了多极化竞争格局。地月空间将成为大国综合国力竞争的新疆域，技术领先者有望主导资源分配与规则制定，未来可能出现围绕资源利用和行为规范的法律与政策博弈。
1 综合历史文化视角认识地月空间资源的重大意义
月球作为距离地球最近的天体，不仅是构建航天运输体系重要的地外资源汇聚区和中转站，更被视为人类迈向深空探测的重要“跳板”。展望未来，人工智能、数字孪生、脑机接口等前沿技术将在地月空间实现融合应用，推动人类在地球上感知和理解宇宙的能力不断拓展。
地月空间作为孕育原创性和颠覆性科技创新的重要战略平台，正在推动基础科学与关键核心技术的重大突破，对中国牵引培育新质生产力具有深远的战略意义，为经济社会的可持续发展提供了持久动力。在全球协同推进地月空间资源开发的时代背景下，中国在体制机制、科技能力和发展理念等方面展现出独特优势，正向航天强国的战略目标加速迈进。
21世纪以来，全球主要航天国家及国际组织相继制定了地月空间发展战略与任务规划，旨在开发与利用频率资源、轨道资源等战略要素。2023年以来，俄罗斯、印度、美国及日本等国家累计实施6次月球着陆探测任务，探测目标区域高度聚焦于月球南极地区，凸显该区域在科学探索与资源开发中的战略价值。新一轮探月热潮以开发和利用月球资源为核心目标，标志着人类在月球建设及地月空间工业化进程中的实地勘探迈出了关键步伐。在无人化制造技术持续发展的背景下，光伏发电组件、工程建设材料与技术等大规模工业产品，未来有望率先完成迭代升级并实现向月球环境的迁移与部署。
从基础条件和研发能力角度来看，中国在月球资源利用领域具备实现原始创新与引领国际发展的潜力，有望显著提升中国在全球航天领域的影响力和话语权。与此同时，月球资源开发预计将带动一系列重大科学成果的产出，为深化人类对月球本体特征及宇宙演化规律的认知提供新的研究平台和实践机遇，并有望推动中国在空间科学前沿探索和基础研究领域跻身世界先进行列。
2 遥望未来地月空间资源利用发展态势
2.1 破除地球思维惯性解析地月空间资源概念
学界普遍将月球资源划分为物质资源、位置资源和环境资源3大类。其中，物质资源包括月球矿产、水冰、挥发性组分及月壤等，可通过就地取材用于直接支撑月球探测、月面工程建造及深空任务的资源保障等；位置资源来自月球所具备的独特天文与空间区位优势，可开展地球及近地轨道环境中难以实现的深空天文观测与空间科学实验；环境资源则是指月球天然具备的极端物理条件，可用于开展地球环境难以实现的高端科学研究和技术试验。
当前，全球主要航天大国正加快对月球水冰及关键矿产资源的系统勘察，重点研究其赋存形式、空间分布特征及成因机制；与此同时，月球水冰提取、矿产冶炼、原位制造与建造等技术验证也在有序开展，旨在探索大规模物资原位制备与月面工程建造的可行路径。中国科研人员在月壤样本中首次发现天然石墨烯结构，为揭示月球与地球矿物差异提供了全新视角，并对月球原位资源高值化利用提供了重要启示。
除月球自身资源外，地月空间范围的频率（用于无线电通信的电磁波频段，是实现地月空间通信、导航、遥感等功能的基础）、轨道（地月空间中可用于航天器运行的各种轨道，是部署和运行空间基础设施的关键）、能源，以及天地交通等资源同样蕴含着深刻改变地球生产生活方式的可能性，其开发有望重塑人类的宇宙观、时空观与世界观。
地月空间资源的广泛性与独特性，需要打破局限在地球“引力深井”的思维惯性。月球探测的意义不仅在于为未来人类移居提供技术储备，更在于通过地月空间这一可达性强、工程风险相对可控的近地深空区域，开展前沿科学研究与关键技术验证。它不仅为拓展人类活动的地理空间边界提供了“天窗”，也为人类社会的持续进步注入新的发展动能。
2.2 科学认识地月空间资源开发的基础先导功能
伴随着人类认知边界从陆、海、空向天际拓展，诸如卫星互联网、太空旅游、太空育种等原本属于科幻范畴的构想正逐步转化为现实。未来，地月空间资源有望实现反哺地球，为经济生态系统提供基础性、战略性支撑，进而推动形成“前沿技术驱动未知探索、战略资源支撑循环经济”的新型发展模式。
当前，地月空间资源的应用场景日益清晰，并逐步从概念设想向工程实践迈进。利用地月空间的物质资源：
一方面，可以获取宇航员在月球上所需的生命支持物质（如氧气、水）；
另一方面，可用于制备深空推进剂（如液氢、液氧），构建辐射防护材料（如月壤掩体、窑洞），以及生产用于基地建设的金属、陶瓷结构材料和太阳能电池板支架等基础构件。
这种就地取材的方式有助于降低地月之间运输频次与成本，提高月球科研站的自我维持能力和航天员的月面生存时间。
利用月球独特的位置资源，可以在地月空间或者月球部署科学探测设备，开展月基天文观测、基础物理实验、日−地−月体系的全链条科学探测，以及地月拉格朗日点空间环境探测与研究等。同时，利用月球所具备的高真空、低重力、强辐射等极端环境条件，为月面生态系统构建、材料性能演化研究及月壤储能发电等前沿课题的实验验证提供了独特优势。此外，利用地月空间位置与环境资源条件，可构建面向未来的空间通信与导航服务通道，有效支撑月球及深空探测任务的高效推进，推动地月空间资源开发产业化发展。
随着天地一体化信息网络的不断完善与信息技术的深度融合，地月产业链条日趋联动，地月经济生态正逐步从概念构想走向工程实践。以月壤为基础材料开展原位建造，结合3D打印、远程智能机械作业等关键技术，正在为月面基础设施建设提供可行技术路径，图1所示的场景为深空探测实验室设想的未来月面建造任务场景概念图。
图1 月面建造任务场景概念图
2.3 借助战略工程，先行探索资源开发应用
美国已成功研制可重复使用大推力运载火箭，大幅降低发射成本、缩短发射周期，使大规模、低成本进出地月空间成为可能。中国商业航天企业也取得了重要进展，成功开发出采用不锈钢结构、以低成本的液氧−甲烷为推进剂的可重复使用运载火箭，具备垂直回收与快速加注即可再次发射的能力，有待实现真正的航班化运营。与此同时，中国航天科技集团研制的亚洲最大推力700 t级液体火箭发动机地面试车成功，标志着中国在重型运载能力方面迈出关键一步。此外，可重复使用试验航天器完成长达276 d的在轨飞行后成功着陆，验证了中国在可重复使用航天运输系统方面的技术可行性。
随着天地运输工具的持续进化，天地往返正逐步向航班化和平民化方向发展，运输成本显著下降。地月空间的大众创新窗口已经打开，颠覆性技术成果将井喷式增长，人类科技全局和生产生活将面临颠覆性重塑态势。随着关键技术的持续突破及相关设备的系统研制，结合机器人月球资源开采、转运和低成本的月地运返，有望拉动重型火箭、空间采矿、月地运输、人工智能等多个高新技术产业群的创新发展。
中国探月工程已实现了绕月飞行、月面软着陆、月面巡视、月壤自动采样封装、月面起飞上升、月球轨道交会对接与样品转移及月球科学研究等系统性成果。目前，中国探月工程四期任务和载人登月工程已开始实施，未来月面资源的勘查、开发和利用将成为月球探测的核心任务之一。
中国探月工程的成功实施，不仅积累了丰富的技术经验和系统能力，也显著提升了在国际航天领域的影响力和号召力。在统筹已实施和规划中的无人月球探测与载人登月任务的基础上，国际月球科研站注重国内任务与国际合作任务的融合发展，力求实现最大程度的多系统、多设施兼容、可复用与共享等。图2描绘了国际月球科研站所规划的实景概念图，科研站由地月转移、能源、信息、运输和科研作业等系统组成，围绕月球资源的探索与开发，将是国际月球科研站论证建设和可持续发展的重要内容。
图2 国际月球科研站实景概念图
3 展望地月空间资源利用的战略杠杆作用
作为科技创新的重要策源地，地月空间正逐步成为驱动科技进步与可持续深空探索的新引擎，有望带动新一轮颠覆性技术的孕育与突破，进而深刻改变既有的产业结构与资源开发模式，引发新一轮航天技术变革，并可能对人类社会的生产生活产生深远影响。
地月空间资源的有序开发与高效利用，是撬动地月经济可持续发展、培育新质生产力的战略杠杆。资源开发的驱动力将重塑太空探索模式，推动科研、制造与资源利用在月球的深度融合，形成以资源开发为核心的新型空间经济模式，并为中国未来的无人与载人月球探测任务、行星探测等国家重大科技工程提供技术支撑与资源保障，进而产出具有国际影响力的重大科学发现与关键技术成果。
作为国际合作的重要平台，国际月球科研站正在探索先行先试为导向的开放创新合作机制，致力于构建创新性的地月空间科学、技术、经济合作模式，论证和建设可商业化的能源、通信、导航与航天运输等基础设施体系，吸引多方资本与产业参与，共同打造地月经济圈。未来，应充分发挥好国际月球科研站作为大科学工程的先行先试功能，统筹构建天地一体化、多元参与、资源共享的战略能力体系，积极推动民用、商业与国际合作的深度融合，共同践行人类命运共同体理念。
本文作者：陆文强、杨洪伦、陈伟、成达
作者简介：陆文强，深空探测实验室，高级工程师，研究方向为深空资源利用；杨洪伦（通信作者），深空探测实验室，副研究员，研究方向为深空资源利用。
文章来 源 ： 陆文强, 杨洪伦, 陈伟, 等. 地月空间资源开发的战略前景[J]. 科技导报, 2026, 44(5): 64−69 .
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