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另外，月球上有稀土元素供应，这是一个潜在的高价值点。如前所述，这些元素和矿物质在地球上不一定是稀有的，只是很难从含有稀土的矿石中提取出来。这是一项令人讨厌的、污染严重的工作——太令人讨厌了，美国干脆停止开采稀土，宁愿从外国进口。截至2017年，中国开采的稀土占全球开采量的80%，约10.5万吨。澳大利亚紧随其后，为2万吨，其次是俄罗斯（3000吨）、巴西（2000吨）和印度（1500吨）。[21]
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在月球上开采稀土元素，把对环境的担忧转移到一片荒芜的月球上，许多人会认为这是更可取的做法。关键在于，对稀土的需求非常之高，一部iPhone就使用了所有17种稀土元素，所以各国要么承担环境成本，要么找到更安全的开采或回收稀土元素的方法。与氦-3不同的是，在任何国家转向月球开采稀土资源之前，稀土的价格会飙升。此外，要首先在月球上建立其他形式的采矿，这样稀土开采才能在经济上可行。
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铁和更普通的资源
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尽管氦-3和稀土可能听起来充满异国情调和前景，但月球采矿的未来可能在于铁、铝等更普通资源的开采。原因有两方面。第一方面的原因是，这些工业基础材料可以用来建造太空基础设施。除非人类开发出一种发射基础设施，能够以每磅几分钱的价格将建筑材料送入太空，否则在太空使用地球材料进行建设就失去了意义。在轨城市充满活力的太空基础设施、太阳能电池板、月球定居点、采矿、制造飞船以及太阳系探索，将主要利用月球资源（最终是小行星资源）进行。新大陆的殖民者不会从旧世界带来木材建造家园，同样，太空人类也将使用身边的资源。地球的引力井太深，无法提供太空所需要的物质。
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与我在第5章将讨论的小行星相比，月球上铝、钛和铀的储量更高。钛的存在形式是钛铁矿（FeTiO3 ），在月球上开采会产生铁和氧，这两种物质在月球上的价值都很高。处理钛铁矿极具挑战性，但可以通过太阳能烤箱或微波来完成。铀可以作为核反应堆的燃料。铝可以锻造成栖息地或太阳能电池板的支撑结构。在最原始的情况下，最初的开采可能很简单，就是挖出表层土壤，将其加热到几百度，然后收集所有挥发性气体（氢、氦、碳、氮、氟、氯）。挖掘地点可以在任何地方，不用担心会破坏生活环境，挖出来的东西也不会浪费。科罗拉多矿业学院太空资源中心（Center for Space Resources）主任安吉尔·阿布德-马德里（Angel Abbud-Madrid）说，我们已经对月球表面进行了大量的远程勘探，现在有必要向月球发射月球车和其他机器，以测试机器人提取和处理资源的重要技术。[22]
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月球表面土壤中的硅含量超过20%（按重量计）。硅可与铝以及其他元素结合使用，制造太阳能电池，用于在月球表面或月球轨道上发电，然后传送到地球。[23] 在地球轨道上放置足够多的太阳能电池板，将能量以微波的形式传送到地球上的采集器，就可以满足我们日常的家庭能源需求和许多工业需求。我们知道，太阳能电池板在太空中工作，是因为它们为大多数卫星提供动力。太空从来没有阴天。20世纪70年代，能源价格不断上涨，美国总统吉米·卡特在白宫屋顶安装了32块太阳能板来加热水，作为全国人效仿的榜样。那个时候这种在轨运行的太阳能电池板方案看起来很有吸引力。后来油价下跌，美国总统罗纳德·里根拆除了这些还可以工作的太阳能板，美国人再次加以效仿。[24] 尽管如此，在轨太阳能电池板收集的太阳能仍然是一种可靠的、可再生的清洁能源。主要的障碍是基础设施的成本，而这取决于进入太空的成本。[25] 如果 发射成本下降，月球可能会成为一个能源新兴城市。
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开采月球资源的第二方面原因是，地球上的资源非常有限。我们先把环境问题放在一边。终有一天，金属和其他工业资源会因为稀缺而变得过于昂贵，进而无法开采。这已经成为经济上的一个论点。挖得越来越深，成本也就越来越高。如果这种趋势持续下去，月球原材料的提取成本就有可能比地球上的还低。至于环境问题，毫无疑问，开采资源会对地球造成不可弥补的损害，因为开采过程中产生的化学物质会污染地下水、地表水和土壤，还会造成水土流失、形成天坑，以及不可避免的生物多样性的破坏。世界上最大的污染者也会对此做出巨大让步。这个论点实际上是，在环境破坏和经济发展之间进行权衡。许多人认为经济发展是值得的……风景曾遭破坏的发达国家的人，可以对此做出评判。
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死气沉沉的月球很有可能会成为一个实用的、巨大的露天矿坑，造福于地球生命。这种思想无疑会遭到LUCA[26] 。但人类可能会容忍对原始月球土壤的“破坏”，因为它是如此遥远，是天生的不毛之地。在地球上甚至根本就看不到月球的背面。可悲的是，地球上污染最严重的矿井也都位于偏远的人们看不见的地方，在那些贫穷的国家，雇用或奴役着童工。月球上不会有童工，也不会破坏生物多样性。此外，随着穷国变得更加富裕，它们可能会对采矿和钻探进行更加严格的限制，正如我们几十年前在美国、欧洲、日本以及最近在巴西所看到的那样。这可能会迫使我们开发月球。
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简而言之，月球上的基本物质可以帮助人类。我们可以努力的一个方向（如果可能的话，这也没什么错）就是忘记太空，减少全球人口，让有限的资源变得更加高效，努力让所有人摆脱贫困，并为所有人提供目前已在发达国家实现的技术、教育和流动性，同时不再从地球攫取更多的资源（财富）。或者我们可以将月球和其他太空资源作为新的财富来源，同时让地球更适合居住。
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太空居民：人类将如何在无垠宇宙中定居 月球科学
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月球科学与在南极进行的科学具有不可思议的相似性：独特的地质学/月球学和天文学。NASA列出了月球科学的181个目标。这些目标主要研究月球表面的岩石，以及在月球上观察地球、太阳和其他天体，研究月球、地球、小行星和彗星。一个大胆但可行的想法，是在月球背面，就是月球上总是背对着地球的那一面，安装大型望远镜。月球没有阴暗面，那是一个错误的概念。月球背面获得的阳光与正面相同（只有在满月的时候，当我们看到的月球正面被完全照亮时，月球的背面才是完全黑暗的）。但是，月球背面是安放射电望远镜的最佳位置，因为那里没有来自地球的干扰。我们也可以制造其他波长的望远镜。没有大气则意味着总能完美地进行天文观测，不会阻挡任何波长到达月球表面。红外 望远镜在寒冷黑暗的陨石坑中工作得更好。此外，由于重力较低，望远镜的抛物面可以做得比地球上更大，但结构仍然稳固。因此可以说，月球就是最高的山峰。
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另外一种月球科学是对居住在那里的行为本身进行研究。我们可以研究1/6的地球重力对健康的影响。如前所述，我们目前只有两个数据点：1G（地球上）和0G（轨道上）。身体对月球上0.16G的反应，也许有助于我们了解在火星上0.38G的环境下长期生存的可能性。如果与ISS相比，月球上的骨骼和肌肉损失减少了16%，那么这可能意味着低重力对健康的影响是在0到1之间的一条直线。如果骨骼和肌肉的改善情况比16%好得多，这对0.38G来说确实是个好兆头。同样，我们在月球上做的每一件事——建造庇护所、种植食物、提取水和其他资源、四处游荡——都将成为远离地球生活的实践。到火星的旅程需要6～9个月，如果你住在火星上需要紧急救援，等待救援的时间会很长。但月球到火星只有3天的旅程。我们甚至可以用不到一天的时间，更快地把物资送到那里，代价就是消耗更多燃料。毋庸置疑，要“实践”成为太空物种，月球比火星更安全。
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太空居民：人类将如何在无垠宇宙中定居 在哪里扎营
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中国在太空领域的抱负已经促使所有主要的太空玩家——美国、欧盟、俄罗斯、日本和新兴的印度——不仅谈论重返月球，而且开始谈论永久驻扎。这一点也不夸张，而且反映出一个事实，即在当今这个时代，只为了插上一面旗帜和收集几块岩石就飞到月球的阿波罗式登月不仅毫无意义而且已经过时。技术以及我们对月球的了 解都有了很大的进步，很多人认为建立月球基地即使长期不盈利，也是可行的，而且相对来说，也是负担得起的。
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表4.1对月球和火星以及月球的两极和赤道作为定居点的利弊进行了比较，从中可以看出没有十全十美的地点供我们安营扎寨，要折中考虑。我这里拿火星做比较，是因为一些人认为我们应该忘记月球直接去火星；另一些人则认为月球是通往火星的必不可少的垫脚石。我认为双方的论点都有缺陷。从月球到火星不是从困难到更困难，而是从困难到同样困难。此外，垫脚石意味着向更大更好的东西过渡，但我不认为火星就比月球优越。在我们向太阳系扩张的过程中，它们有不同的用途。我也不认为一旦登上火星，人们就会像“垫脚石”这个词暗示的那样，把月球抛在身后。
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表4.1 哪里是最佳定居场所？月球和火星相比有利也有弊，但月球本身也是如此
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在月球上停留时间最长的一次是1972年，尤金·塞尔南和哈里森·施密特在月球表面停留了75小时。这是阿波罗任务中科学成果最丰富的一次，包括广泛的地质采样（施密特是地质学家，也是第一位进入太空的科学家），以及对跟随宇航员的5只小鼠（名字分别叫作Fe、Fi、Fo、Fum和Phooey，它们是第一批登上月球的啮齿类动物）的生物学研究。然而，在月球上生活几天将是一项挑战。塞尔南和施密特暴露在月球表面的时间总计22小时，开着他们的月球车四处游荡，其余时间则待在相对安全的着陆器里。
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月球基地需要提供多种保护措施。
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前面第2章指出，最大的、无处不在的威胁是太阳和宇宙射线。月球只有非常稀薄的大气层，大约是地球的十万亿分之一，基本相当于真空。几乎可以忽略不计的 大气层和近乎不存在的磁层意味着致命的辐射整天整夜轰炸着月球表面。塞尔南和施密特在月球上时如果发生了严重的太阳耀斑，那么就有可能死于辐射中毒。因此，任何月球基地，无论位于哪里，都必须建在地下，或者上面覆盖超过两米的月球土壤，以阻挡辐射进入人体。[27]
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