我们需要开发月球的丰富矿藏，支持未来的太空事业。

到1992年，哥伦布发现新大陆已有500周年了。这一年，美国准备把一个新天体送上天。去年，NASA决定用15亿美元安装一条标准组件装配线，组装美国第一个永久性人造太空站。这个计划得到批准。

这只是走向太空新纪元的第一步：“太空站是一道门，”美国总统科学顾问乔治 · 西沃思（George Keyworth）说“这道门通向何方？不言而喻，首先通向月球。建造太空站是美国太空计划的又一重大步骤，好处极大。”

许多科学家对此表示赞赏。他们认为，月球站是太空中更大规模活动的重要支持基地。物理学家，美国普林斯顿空间研究所主任杰拉德 · 奥尼尔（Gerard O'Neill）指出，从月球上搬运物资进太空，比从地球上搬运少消耗二十分之一的能源。而且月球上的材料，可用来修建大型地球轨道结构：空间工厂，向地球输送能源的太阳能卫星，太空居住区，太空勘探车，太空燃料库等等。

1984年，NASA前副主任汉斯 · 马克（Hans Mark）和太空事业的许多领导人，在新墨西哥州Los Alamos举行了一次秘密工作会议，讨论月球计划。他们认为，美国可望在2007年前拥有可供使用的月球基地。除此会议之外，NASA于去年10月还在首都华盛顿发起了一次专门技术研讨会，数百名科学家和工程技术人员参加了会议。一年半来，NASA的几个研究小组，包括由NASA资助的三个研究小组以及国家科学基金资助的二个小组，都审查过月球基地的可行性。

当然，太空站蓝图目前还只是摊在绘图桌上，因而上述研究看起来为时尚早。但是，正如加州大学加利福尼亚太空研究所咨询顾问大卫 · 克雷斯威尔（Davis Criswell）说的那样，我们需要了解月球基地是否与整个太空计划协调一致，因为它将极大地影响太空站上的活动类型。

美国政府公开了月球基地的设想，它居于政府的“后太空站规划”的首位。月球的最大用处之一是它的泥土，它可以立即被用来掩盖月球住宅区和实验站，使里面的宇航员免遭宇宙射线和日晕的危害以及可能的武力攻击。六呎厚的月球灰，就可为宇航员提供我们地球才可能有的那种宇宙射线防护。只需用太阳炉将月球上的材料简单加热，就可生产建筑必需的砖瓦、管道、玻璃、陶瓷乃至水泥。

然而研究表明，月球泥土的真正价值在于它有相当多的纯净元素，用化学方法便可提取。月球灰的化学构成为：氧（40%），硅（20%），金属（20 ~ 30%），宇航员可用月球氧进行呼吸或将其转化为水。宇航员还可利用月球上的氧氢制成液态燃料填充火箭。（月球是否有氢尚属疑问，因而这种液态燃料的氢，很可能要从地球运来。）硅可以制造太阳能收集器、半导体和玻璃。金属可用于构造大型空间设施。摆脱地球重力场的关键，是尽可能地大量利用月球上的材料。

化学家们设计了一套又一套切实可行的方案，以便从月球加工厂中提取纯净化学元素。每种加工都需用物理分离法，依靠太阳能把加工对象加热，然后用化学分离法，通过使用氢氟酸这类化学试剂，使氢、硅、金属等从氧化物中分离出来。

月球工厂应是完全配套的独立体，能重复利用各种试剂，自己生产产品。这些产品的质量，比从地球上送来的加工机械重好几倍。根据科学应用国际合作公司（SAIC）的研究，一个重约1吨的小规模试验性化工厂，每年可将10吨乃至更多的月球材料加工成氧、金属和玻璃。以1换10可不再依赖地球资源，在经济上是非常划算的。

月球基地要达到的最终目标是完全自给自足。这个目标显得雄心勃勃，因此有人认为无法实现。Arizona大学的Rocco Fazzolore说：“我不相信在可预见的将来，能割断地球脐带。”他参加了在LaJolla举行的加利福尼亚太空研究所的会议，专事其中某项研究。月球缺乏维持生命必需的某些物质，包括精神需率，我们只有从地球上拿来。

奥尼尔和其他科学家则相当乐观。他们研究了月球基地自给自足计划。他们都清楚NASA的预算，认为所有的构件，必须用现有的技术来完成。

月球基地尽快实现自给自足的关键，是O'Neil发明的一种长而窄的发射机器，叫做“Mass-driver”。这是一种电磁发动机，像月球弹射机一样工作，定时向太空发送货物。“Mass-driver”将载荷的速度加到每秒1.44哩，在不到一秒钟的时间内滑过175码长的跑道，飞离月球。

这种蔚为壮观的加速飞行，是牛顿和马克斯威尔若干年前发现的物理学原理的又一光辉应用。宇航员们在Mass-driver发射机的各关键地点安装线圈，产生强大的电磁场。当负荷运载机以两秒一架的频率通过时，运载机就悬浮并加速。这些线圈，跟电动机内的那种一样。它的电流，来自沿着发射轨排列的太阳能电池板。待到电子制导完全调谐后，运载机便开始爬坡，向高居月球之上的集散点飞去。施放载荷后，运载机减速，然后回到发射点再次装载。

月球材料朝月球后37800哩远的一个地点飘逸，由一个圆筒形的直径大约为10码的接收器抓获。这个特殊地点，标号为L₂，是地一月系统中的一个拉格朗日稳定点（Lagrangian Stability Point）。选择这里是因为接收器Mass-catcher在这个地方燃料消耗最少。取自月球的材料，被轻轻地推至围绕地球的一条高而稳的轨道。在那儿被加工成产品。第一年，这些材料可达18000吨。

奥尼尔写道：“我们深信，Mass-driver高效、低耗，是把大量物资送进太空的可靠转运手段”。这种设想的有效性证明，是普林斯顿搞出的模型。现在，它的加速度已达1100 GS，比航天飞机的高峰加速度还大100倍。模型与实物的尺寸一致，只是运载机的质量和发射轨的长度有所不同。为了不使用像唧筒一样的巨大运载机，研究人员用铝丝制出了它的轮圈，用以加速。发射轨又长又窄，共175码，运载机要在上面滑跑。研究人员只建了21吋的轨，上有20个驱动线圈。机器开动后，运载机轮圈飞转，然后以每小时250哩的速度，冲出21吋长的轨道。

尽管有了这种成就，研究人员仍不满意。普林斯顿Geostar公司的物理学家，Leslie Snively指出：“我们还要考虑用其他方法，简化这个设备。”在过去几年间，Snively及其同事，就使轨道从以前所需的6.2哩长降至175码。

月球内部具有使用Mass-driver的各种有利条件。奥尼尔指出：“月球没有空气阻力，因而可用简单方法，操作高速和精确制导的器械。”

自给自足计划包括使用自我复制机器，自己制造越来越多的Mass-driver部件。NASA的前负责人Robert Frosch在1979年说：“投资大宗款项，把上百吨的机器送上月球，通过20年的再生产，建立一个能源工厂，并使基地生产能力相当于年产200亿磅或1千万吨铝，是完全可能的。我认为，目前的生产技术完全可以建立自我生产机器。大约十年后，其进步会更快。”

这种自动机器与RZDZ全然不同。相反，它们是一种“默默无声”的单一设备，用于完成简单工作，就像汽车厂的装配流水线一样。只需两年自我制造，便可生产100辆Mass-driver，每年处理10万吨月球物质。奥尼尔的计划表明：“几年以内，用月球材料制成的太阳能卫星，将通过一个低密度的微波纽带，向地球传送低耗电流，且于环境无害。一种新型的，产值数百亿美元的工业将出现，人类将最终不依赖于地球资源。”

到了90年代，航天飞机与太空站将有能力只向地球低地轨道以外发送人员和荷载。这样，制造高层火箭，即成为建造月球基地的决定性环节。这种火箭叫做轨道输送车（OTVS）牵引物资到对地同步轨道，或从此出发沿着轨道运送物资到月球和其他星体。到了1996年，NASA打算组建一队可重复使用的OTVS，定时在太空站填加燃料。很明显，制造OTV是把人员送到太空站以外任何地方的先决条件。

SAIC计划需要成立一个6 ~ 8人的工作小组，在体积与布置极似太空站的标准组件基地上工作。还要求可检验月球样土的实验舱，体检、炊事、居住舱；非承压物或者公共事业舱；加工月球材料的小型化工厂；带有观察穹顶和通向月球表面的密封舱的连接舱。还需两辆运载车辆，先作物质运送车，后作月球探察车，就如在太空站的一样。每个舱都必须适合航天飞机货舱装载，就是说其直径为15呎，长度为40呎。

典型的工作小组包括指令长，机械师，技术员，医生，地理学家、化学家，生物医生等。工作小组成员每两个月轮换一次，用往来于OTVS和弧形月球舱之间的转移器完成。它们在低月球轨道上会合。这一设想比较保守，借用的是《阿波罗》以及可能的太空站技术。

这些研究还详细地叙述了如何利用独一无二的月球环境进行试验的方法。如果把地球和月球都当作大型天线阵的固定平台，射电天文学就会有一个大跃进。地球与月球之间的平均距离为240，000哩，它为仔细分辨宇宙电波源提供基线，其清晰度比设在地球任何一个半球的天线都要高30倍以上。在月球的最远点架设无线电望远镜，可大大推进寻找外星智能的工作。而且成果也将更多，因为它避免了从地球发出霣荡电波受阻的现象。月球地理学是在美国《阿波罗》和苏联的《LUNA》达到月球后才兴起的新兴科学，它很可能会揭开月球起源之谜，但只有在一个永久性的月球基地上才能实现。

根据SAIC的研究报告，只要投资200亿 ~ 550亿美元，月球上即可开始科学研究和材料加工。根据目前美元的价值，它比阿波罗计划的开支小得多。如果投资八年完毕，其数量还不到美国联邦预算的1%，比NASA的总预算也少。

尽管开发月球好处如此之大，但并非每个人都认为是必由之路。La Jolla研究的参加者Fazzolare问道：“地球上的氧气那么多，为何还要到月球上劳民伤财地找氧气？我们应当寻找从地球发送物资的更经济的方法，目前，每发送一磅物资的代价是4千美元。我们应该研制更大的火箭助推器，使发射每磅物资的代价下降到500美元。”

此外，月球缺乏氢气，必须靠地球送上去，这样才可使月球上的宇航员获得维持生命和加注燃料的必需物资。然而有的科学家预言，月球两极一片黑暗，那儿可能有冰。倘若此，那么从地球向月球运氢的计划就可部分地放弃。90年代开始的月球地理化学勘探计划将解开月球有无冰之谜。假如结果是积极的，我们就可在月球的一个极地附近设置基地，给所有来往于低地球轨道和其他星球之间的火箭加注燃料。这个基地永远阳光普照，因为它有太阳能收集器。

不过，是否修建月球基地的辩论还会进行下去，许多科学家，包括卡尔 · 萨根（Carl Sagan），对于上火星的兴趣更大。萨根列举了俄国人在这方面行动的证据，建议搞Apollo-Soyuz型的火星联合飞行计划。他问道：“难道这些宇航员的使命就是为着把钱不停地用于在地球上建立武器系统？令人惊讶的是，回答是：‘不错’。”

不管月球基地能否成为下一步工作，但这件事是不可避免的。按照La Jolla研究小组部分人士的说法，推动这场冒险的力量之一是把俄国人远远抛到后面去的愿望。有人认为，第一个涉足月球的国家，应该拥有如何开发月球的最大支配权。

到目前为止，已经有12年无人在月球上漫步了。这个间歇，比第一位阿波罗宇航员踏上月球后开始的整个阿波罗计划的时间还长，这很难令人相信。登月者之一Buzz Aldrin最近回忆了那历史性时刻：“那是在15年前，”他说，“我站在密封的座舱内，透过—个三角形的舷窗，观看我的同事Neil Armstrong，在月球上印下人类的第一个脚印，我听见他说，我个人跨出了小小的一步，然而人类却迈出了一大步！”

“今天，我相信，我们敢于把人类的一大步变为现实。现在是回到月球上去的时候了——而且永远！”

[Science Digest，1985年1月]