科学家研究了植物在月球上生长的可行性，表明与在地球火山灰中相比，拟南芥植株在月球土壤样本中的生长速度较慢，并表现出更多应激迹象。这些月壤是阿波罗任务中收集的样本。科学家指出，这些发现表明为了让植物能在月球土壤中有效生长，对植物和月壤的相互作用还需进一步研究。佛罗里达大学研究团队测试了月壤是否能支持植物生命，他们让拟南芥（一种产于欧洲和非洲的开花植物）在12个土壤样本中生长，这些土壤由阿波罗11号、12号和17号月球任务收集。由于每次任务中收集的样本来自不同土层，阿波罗11号的样本暴露于月球表面的时间比阿波罗12号和17号样本更久。研究团队检查了这些植物之间、以及与16份地球火山灰样本中生长的拟南芥相比是否存在生长和基因表达差异。研究人员发现，种子虽然可以在所有土壤环境中生长，但月球土壤中的植物比在火山灰中长得更慢，需要更长时间展叶，有更多生长停滞根。

根据发表在《焦耳》期刊上的一项研究，南京大学研究人员对嫦娥五号带回的月壤的分析显示，月球土壤成分作为人工光合成催化剂，能把人类呼出的二氧化碳、月球表面开采的水等，制造成氧气、氢气、甲烷以及甲醇。要想在月球上居住和生存，水、氧气和能源必不可少，靠地球输送始终是杯水车薪，科研人员希望能从月球“土著”资源寻找更多可能性。为了寻找最优方案，科研团队对月壤催化进行了多种尝试，来评估其性能。比如用光伏电解水的方式实现氢气和氧气的转化；光催化水分解成氢气和氧气；光催化二氧化碳转化成一氧化碳、甲烷和甲醇；光热催化二氧化碳加氢产生甲烷和甲醇。最终，他们筛选出光伏电解水和光热催化二氧化碳加氢这两种方式，可以实现最高的月壤催化效率，而且得到的物质更有用、更纯净。用月壤催化得到的氧气、氢气、甲烷以及甲醇这四种物质，都是人类在月球表面生存且构筑基地和中继站所必须的物质。作为月球上最丰富的资源之一，月壤资源有着巨大的发展空间和潜力。

2009 年 10 月 9 日，一枚重达 2 吨的火箭以每小时 9000 公里的速度撞向月球。它在尘埃中爆炸，将月球表面的温度提高到数百度，它坠入卡比厄斯陨石坑，数十亿年来第一次让这个黑漆漆的陨石坑中短暂地充满了光。这次撞击并非偶然。NASA 的月球陨石坑观测和传感卫星（LCROSS）任务的目标是了解撞击会在月球的阴影中激起什么。一枚航天器尾随该火箭飞过飘起的尘埃，并对其进行采样，NASA 月球勘测轨道器（Lunar Reconnaissance Orbiter）则从远处进行观察。实验的结果令人震惊：科学家检测到 155 公斤的水蒸气混在飘起的尘埃中。他们首次在月球上发现了水。LCROSS 首席研究员、NASA 埃姆斯研究中心的 Anthony Colaprete 表示：“确凿无疑。”

月球并不是一个显而易见的水库。亚利桑那州立大学的行星科学家 Mark Robinson 表示：“如果你停下来想想，就会觉得真的很奇怪。”它缺乏会导致任何水分几乎立刻蒸发的大气和极端温度。在大约 25 年前，航天器开始在月球两极附近探测到了氢的特征，这暗示着水可能会以冰的形式被困在那里。LCROSS 证明了这一理论。科学家现在认为月球上的水冰不只有一星半点。那里有 6 万亿公斤的水冰。

这些冰绝大部分位于月球两极的特殊区域，这些区域被称为永久阴影区（PSR）。由于月球轨道的几何形状，阳光永远无法到达卡比厄斯这样的陨石坑。德国普朗克（Max Planck）太阳系研究所的行星科学家 Valentin Bickel 表示，“它们处于永久的黑暗中。”PSR 引起了科学家的极大兴趣。它内部的温度可能会降至 170 摄氏度以下。马里兰州约翰霍普金斯大学应用物理实验室的行星科学家 Parvathy Prem 表示，“一些 PSR 比冥王星表面更冷。”这意味着在 PSR，月球表面之上或之下的冰不一定会融化；相反它可能在那里存在了数十亿年。研究这些冰的化学成分应该可以揭示它是如何到月球的，进而揭示地球上水的起源，或者实际上是任何恒星周围的任何岩石世界的起源。它也可能成为未来人类在月球上活动的资源。

Helga 和 Zohar 即将踏上月球之旅，执行重要任务，首次测量女宇航员的辐射风险。“她们”是一对模仿成年女性身体的人体模型。在 Artemis 1 任务中，一艘无人 Orion 太空舱将往返月球，其中一个人体模型将穿着新开发的防辐射背心。称为 Helga 和 Zohar 的两个人体模型不会孤单，因为任务中还会有第三个人体模型负责收集关于飞行加速度和振动的数据。Artemis 1 计划于今年晚些时候发射。其目标是在 50 多年之后让人类重返月球，但是这次 NASA 誓言要让第一位女性登上尘土飞扬的月球表面。

Helga 和 Zohar 人体模型是德国航空航天中心（DLR）设计的 MARE 实验的一部分。该实验将使用两个完全相同的女性身体替身研究 Artemis 1 任务飞行期间的辐射暴露，任务可能持续长达六周。Artemis 1 将为Artemis 2 奠定基础，Artemis 2 任务的 Orion 太空舱搭载真人，最早可能在 2024 年飞往月球并返回，太空舱不在月球着陆。DLR 表示，这些人体模型由模仿成年女性骨骼、软组织和器官的材料制成，所有这些都将由 1 万多个无源传感器和34个有源辐射探测器进行跟踪。其中一个人体模型——Helga 将在不受保护的情况下飞向月球，而另一个人体模型 Zohar 将穿着名为 AstroRad 的辐射防护背心，该背心是由洛克希德马丁和以色列初创公司 StemRad 研发。

在搭乘 Orion 飞船前往月球途中，Helga 和 Zohar 将受到太空恶劣环境的影响。这些人体模型离开了地球磁层的保护屏障，将暴露在各种类型的太空辐射之中，例如太阳产生的带电粒子或被困在地球大气层中的能量粒子。众所周知，太空辐射会改变 DNA 分子，显然对人类健康不利。在“她们”返回地球后，两个人体模型收集的数据将帮助研究人员更好地了解新开发的 AstroRad 背心提供的保护水平。

月球卫星导航接收器的测试版本已交付用于“月球探路者”（Lunar Pathfinder）航天器的集成测试。NaviMoon 卫星导航接收器旨在执行距离地球最远的定位修复，使用的信号比手机或汽车使用的信号微弱数百万倍。管理欧洲航天局（ESA）所有月球导航活动的 ESA 导航科学办公室负责人 Javier Ventura-Traveset 解释说：“NaviMoon 接收器的工程模型是在 ESA 的 Moonlight 计划背景下产生的首款硬件，用于为月球提供专用的电信和导航服务。”“它将搭乘‘月球探路者’任务进入月球轨道，它将在那里完成有史以来最远的卫星导航定位修复，距离超过 40 万公里，精度低于 100 米。这代表了一项非凡的工程挑战，因为在如此遥远的距离上，它所使用的伽利略和 GPS 信号几乎无法与背景噪声区分开来。这次演示将意味着月球轨道导航范式的真正改变。”洗衣机大小的“月球探路者”是由英国的 SSTL（Surrey Satellite Technology Ltd）公司作为商业任务建造的。其有效载荷包括 1.4 公斤的 NaviMoon 接收器，该接收器将安装在航天器与地球联系的主X波段发射器旁边。“原则上，这可能意味着未来的任务可以在没有地面帮助的情况下，仅使用卫星导航信号自主导航到月球。”

NASA 约翰逊航天中心的科学家准备打开阿波罗任务宇航员敲入月球表面的第一根管子，它从 1972 年阿波罗 17 号任务——人类最后一次踏上月球以来一直保持密封状态。阿波罗 17 号任务带回的未密封管于 2019 打开。里面保存有月球土壤层样本，提供了在缺少空气的地方发生山体滑坡等问题的见解。现在打开的样本一直是密封的，除了岩石和土壤之外，它可能还含有气体。它可能含有在常温下会蒸发的、被称为挥发物的物质，例如水冰和二氧化碳。管子底部的材料在被收集的时候非常冷。样本中气体的含量估计非常低，因此科学家正使用一种被称为“歧管”的特殊装置，由圣路易斯华盛顿大学的一个团队设计，用于提取和收集气体。欧洲航天局（ESA）开发了另一种工具，用于刺破样本并在气体逸出时捕获它们。科学家将这种工具称为“阿波罗罐头开罐器”。打开和捕捉的精细过程已经开始，到目前为止，一切顺利：内部样本管的密封似乎完好无损。穿刺过程正在进行之中，特殊的“罐头开罐器”已经准备好捕捉任何可能逸出的气体。如果样本中有气体的话，科学家将能使用现代质谱技术测定它们。质谱是一种用于分析和测量分子的工具。这些气体也可以分成微小的样本供其他研究人员研究。

中国探月工程总设计师吴伟仁在接受采访时介绍，中国探月工程四期去年年底正式通过立项审批，开始进入全面实施阶段。探月工程四期将分三步实施，计划在2030年之前发射嫦娥六号、嫦娥七号和嫦娥八号，目前研制工作进展比较顺利。其中，嫦娥六号计划在月球极区进行采样返回，争取从月球极区采集一公斤到两公斤样品返回地球。嫦娥七号计划在月球南极着陆，对月球资源进行勘察，比如水冰的勘察，以及月球南极的环境气候、地形地貌的勘察。而嫦娥八号的主要任务是勘查如何对月球南极的资源开展利用。吴伟仁解释说，月球存在潮汐锁定现象，它的一面始终对着地球，在太阳光照影响下温度高达100多摄氏度；另一面始终背着地球，在没有太阳光照条件下，会出现将近零下200摄氏度的低温。这样的环境不利于人类在月球长时间居住。相比之下，月球南极可能存在极昼和极夜现象，极昼期间可能出现连续 180 多天的光照，在这里设立科研站，可能更加有利于长时间开展工作。

上月底有报道称，SpaceX 的一枚火箭残骸正位于撞向月球的轨道。这枚火箭的助推器在 2015 年被用于发射一颗太空气象卫星，之后因为燃料不足无法返回地面而一直留在高轨道。在此之后它的飞行轨迹在地球、月球和太阳引力作用下略显混乱，目前正处于撞向月球的路线。这将是已知第一次火箭在不受控下撞向月球。碰撞将于 3 月 4 日发生。但 NASA JPL 的工程师 Jon Giorgini 在进一步调查后发现，火箭残骸不是来自 SpaceX 的 Falcon 9 而是来自 2014 年 10 月发射嫦娥五号的长征三号丙运载火箭。碰撞仍然将在 3 月 4 日发生。SpaceX 的火箭残骸去向何处未知，可能进入了绕日轨道。

SpaceX 的一枚火箭残骸正位于撞向月球的轨道。这枚火箭的助推器在 2015 年被用于发射一颗太空气象卫星，之后因为燃料不足无法返回地面而一直留在高轨道。在此之后它的飞行轨迹在地球、月球和太阳引力作用下略显混乱，目前正处于撞向月球的路线。这将是已知第一次火箭在不受控下撞向月球。碰撞将于 3 月 4 日发生，火箭将在接触月面时爆炸，它将在月球上留下一个小型的撞击坑。火箭将撞向月球的远侧，天文学家不太可能从这次撞击中获得月球的新信息。

玉兔二号漫游车去年底在第 36 个月昼探索中观察到北侧天际线处有一个立方体形状的神秘物体。科学家表示将探索该物体。现在中国科学家报告漫游车近距离观察了该物体，发现它只是一块石头，从侧面看形状似兔。国家航天局称，截至 1 月 7 日午夜，玉兔漫游车的累计行驶里程突破了 1000 米达到了 1003.9米。

国家航天局副局长吴艳华接受央视采访时表示，中国最近批准了三项月球计划，其中第一项将在 2024 年发射。三项任务为嫦娥六号、七号和八号，它们构成了中国月球探索计划的第四阶段。其中嫦娥七号预计在 2024 年左右发射，将包括轨道器、中继卫星、着陆器、漫游车和微型飞行器，目的是寻找月球南极存在水冰的证据。嫦娥六号最初是作为嫦娥五号任务的备份，将从月球南极收集样本送回地球。嫦娥八号预计将为未来的月球基地 International Lunar Research Station (ILRS)奠定基础，将测试利用月球资源和 3D 打印制造技术。

阿波罗任务的规划者很聪明。认识到未来的科学家将拥有更好的工具和更丰富的科学洞见，他们没有打开阿波罗任务带回的部分月球样本。尘封 50 年之后，其中一个样本容器即将打开研究。

该样本是 Gene Cernan 于 1972 年收集的。阿波罗 17 号宇航员在 Taurus-Littrow 山谷工作时，将一根 28 英寸长（70厘米）圆筒敲入月球表面，收集月球的土壤和气体样本。收集容器的下半部分是密封的。返回地球后，容器外又套了一个真空罐。被称为 73001 Apollo 的样本容器到今天仍保持原样。 欧洲航天局（ESA）在一份新闻稿中表示，现在是打开容器研究里面珍贵的内容物的时候了。希望里面存在月球气体，特别是氢气、氦气和其他轻质气体。对气体的分析可以加深对月球地质的理解，并为如何最好地保存未来从小行星、月球还是火星上收集的样本提供新思路。

阿波罗任务的规划者真的很聪明——但他们并没有准确说明未来的科学家应如何从真空密封的容器中提取可能的气体。该任务现在由 Apollo Next Generation Sample Analysis Program（ANGSA）负责，它负责管理这些密封的宝藏。ANGSA 要求欧洲航天局和其他几个机构找出安全释放这些被封闭的气体的方法，这标志着 ESA 首次参与开启阿波罗计划带回的样本.。过去 16 个月 ANGSA和合作方一直在致力于解决这个问题，被称为“阿波罗开罐器”的解决方案现在已经准备就绪。

2019 年登陆月球的玉兔二号漫游车前不久结束的第 36 个月昼探索中观察到北侧天际线处有一个立方体形状的神秘物体。它可能会让人联想到库布里克科幻电影《2001太空奥德赛》中的著名黑色方碑，当然现实不太可能这么富有戏剧性，库布里克不可能真的在月面放上方碑，地球的金属方碑也不会飞到月球上，最有可能的解释是巨石。目前玉兔二号与该物体相距 80 米，预计漫游车能在两到三个月昼之后抵达，中国科学家已经计划探索该物体。

NASA 和核研究实验室上周五公布了一项关于裂变表面动力系统的提案请求。NASA 正与美国能源部爱达荷国家实验室合作，在本十年末为登月任务建立一个独立于太阳的供电系统。如果反应堆能成功支持人类在月球上的驻扎，下一个目标将是火星。NASA 表示，无论月球或火星上的环境条件如何，裂变表面能量都可以提供持续、充足的能量。反应堆将在地球上建成，然后送往月球。提议中的裂变表面动力系统应包含一个铀燃料反应堆堆芯、一个将核能转化为可用能源的系统、一个保持反应堆冷却的热管理系统以及一个可以在月球环境中连续 10 年提供不少于 40 千瓦持续供电的配电系统。其他一些要求包括：反应堆能在没有人类帮助的情况下自行开启和关闭，能在月球着陆器的甲板上工作，可以从着陆器上转移到移动系统上运行，然后被运输到月球上的另一个地点运行。当从地球发射到月球时，它应该被安置在一个直径 12 英尺（4 米）、长 18 英尺（6米）的圆柱体中。它的重量不应超过 13,200 磅（6,000 公斤）。提案请求针对的是初始系统设计，必须在 2 月 19 日前提交。

NASA 将重返月球的目标时间推后至少一年，最早要到 2025 年。特朗普政府曾设定到 2024 年将人类送回月球表面的激进目标，这项名为 Artemis 的计划，是将宇航员送上火星此一更宏大目标的跳板。NASA 局长纳尔逊(Bill Nelson)提到由 SpaceX 建造 Artemis 登月器合同的法律争论延宕，是目标日期延后的主因之一。纳尔逊还提到这个新时间框架的其他因素，表示国会之前为该项目批准的资金太少，而且特朗普政府的“2024年人类登陆的目标就技术基础面来说不可行。”纳尔逊还表示新冠疫情也是造成延误的原因之一。

自 Clementine 探测器于 1994 年在月球上发现水冰以来，重返月球的前景令人激动不已。兴奋的情绪一扫阿波罗任务结束带来的长达二十年的消沉。水改变了一切。水冰沉积物位于月球的两极，藏在永远没有阳光的陨石坑深处。从那时起，尤其是国际空间站，我们开发了很多先进的技术，能高效地回收水和氧气。这使得为人类消费提供本地水的价值变小了，但如果月球人口增长，需求也会随之增加。如何处理月球上的水？有两个常见答案：用燃料电池储能以及用于推进系统的燃料和氧化剂。第一个理由很容易略过：燃料电池在充电时通过电解回收氢和氧，几乎没有泄漏。第二个理由——也是目前是月球水开采的主要理由——则更为复杂，但并不引人注目。值得一提的是，SpaceX 的火箭使用了甲烷/氧气混合物，因此它们不需要氢推进剂。在太空中开采和利用资源有一个专有名词：就地资源利用。

NASA 阿尔忒弥斯计划（Artemis program）在 2024 年重返月球表面，但将人类送往月球前，它必须先建立一个网络，网络将越过低地球轨道，以某种互联网连接的方式将太空与地球连接起来……这个网络被称为 LunaNet。

宇航员将能通过多个节点使用 LunaNet，以类似 Wi-Fi 连接方式与月球表面和月球周围的宇航员进行通信。利用该网络的任务还将能访问位置和时间信号，让宇航员和漫游车能在崎岖的月球地形中行驶并返回基地。LunaNet 还将使用空间天气仪器识别潜在的危险太阳活动，如会给宇航员带来强辐射的太阳耀斑。通过这种网络连接，宇航员将能直接收到警报。这将减少通过地球管理人员发出警报所花费的时间。这些警告类似于在恶劣天气时手机上收到的警告。该架构还将包含月球搜索和救援的能力……

研究人员还可以利用 LunaNet 的天线“注视”太空并搜索来自遥远天体的无线电信号。该架构的功能将为科学家提供一个测试空间理论的新平台，让他们能扩展科学知识。NASA 最近发布了“LunaNet 互操作性规范草案”，准备启动新“月球互联网”的开发。世界各地的行业专家将对此展开讨论。

《科学》期刊发表了关于嫦娥五号月球样品的首个研究成果。中国地质调查局地质研究所北京离子探针中心研究员刘敦一和地质所海外高级访问学者、澳大利亚科廷大学教授 Alexander Nemchin 领衔的研究团队，证明月球在 19.6 亿年前仍存在岩浆活动，使目前已知的月球地质寿命延长了 10 亿年，为完善月球演化历史供了关键科学证据。月球的岩浆作用在何时停止，一直是月球演化历史研究中的重大科学问题之一。自美国和苏联分别执行“阿波罗”和“露娜”月球探测任务以来，在对这些样品进行长达 52 年的科学研究后，人类对月球的地质演化历史有了更清晰的认识，但月球的岩浆作用在何时停止，即月球在地质意义上何时死亡，这一月球演化历史研究中的重大科学问题仍未得到解决。此前发现月球最年轻的岩浆活动约为 29 亿年。

2019 年 1 月 3 日，中国航天器嫦娥四号开始着陆月球。当着陆器接近月表时，无数陨石坑逐渐出现在视野当中，而通过镜头操作的工程师无法直观判断实际高度。当时负责在北京密云地面站接收着陆数据的 Xu Yan 正和她的团队一起沉默而紧张地等待着重要信号。收到信号，才代表着光学、激光与微波传感器已经与火箭发动机有效结合，成功完成软着陆。Su 回忆道，“当[光谱信号]清晰传来时，每个人都在激动地欢呼。多年的努力终于带来了最甜蜜的回报。” 嫦娥四号在月球之外中继卫星的帮助下，实现了在永远背向地球的月之暗面成功着陆的壮举。长期以来，中国的太空计划一直是在追随美国和苏联（现为俄罗斯）的脚步，但这一次中国创下了世界第一、同时也昭示出中国人登月的雄心。 在 2020 年的嫦娥五号任务中，中国完成复杂的回样任务、将月球岩石带回了地球，顺利完成中国在 2000 年初构想的“绕、登、回”三步登月计划。一系列成功再加上国际社会对于月球重燃科学与商业兴趣，使得中国有意愿凭借嫦娥计划验证的新能力开展另一项前所未有的月球计划。

国际月球研究站（ILRS）是一个复杂、分多个阶段的大型项目，中国国家航天局（CNSA）今年 6 月在圣彼得堡与俄罗斯联合为其揭幕。从 2020 年代的机器人着陆与轨道飞行任务开始，设计者设想到 2030 年代中期建立一处有人居住的月球永久基地，其目标涵盖科学、探索、技术验证、资源与商业开发、天文观测等等。 ILRS 将先开展一波持续至 2030 年的机器人侦察阶段，使用轨道与月表航天器调查潜在的着陆区域与资源分布、开展技术验证测试，并评估在月球上建立永久载人基地的前景。此阶段将包括嫦娥四号、嫦娥六号样本返回、更加雄心勃勃的嫦娥七号以及俄罗斯月球航天器发射计划等，同时欢迎各位有意加入这项努力的国际合作伙伴。嫦娥七号将以月球南极为登陆目标，由轨道器、中继卫星、着陆器及漫游车共同组成。嫦娥七号还将包含一台能够“跳跃”探索阴影陨石坑的小型航天器，负责寻找潜在的水冰证据。如果存在水冰资源，那么未来或可用于设备推进及宇航员补给。 中国国家航天局将在选定建站点后分两阶段推进建设，包括使用嫦娥八号的原地资源利用（ISRU）测试、大规模货物精确着陆交付以及合作伙伴之间的联合作业等。届时，原地资源利用测试将使用月球上的风化层（构成月球表面的大部分细尘、土壤与岩石）进行建造并从中提取氧气等资源。

8 月 29 日，在第 35 届全国青少年科技创新大赛上，中国工程院院士、运载火箭与航天技术专家龙乐豪披露，中国将在 2030 年前后通过两次火箭发射，实现 2 名航天员登陆月球的目标。据龙乐豪演讲介绍，中国计划使用长征五号运载火箭改进型，来执行载人登月发射任务。他还披露了载人登月的过程，包括：第一枚 CZ-5DY 火箭发射月球着陆器，完成地月转移并进入环月轨道；第二枚 CZ-5DY 火箭发射新一代载人飞船，完成地月转移并进入环月轨道；着陆器和飞船在环月轨道实现交会对接；2 名航天员从飞船转移到着陆器；船器分离，着陆器实现月面软着陆；2 名航天员在月球表面工作 6 个小时；上升器从月球起飞进入环月轨道；上升器与飞船对接；2 名航天员返回飞船；上升器与飞船分离；飞船完成地月转移，进入近地轨道；飞船返回舱分离并返回地球。