能源是人类生存、发展面临的最严重的问题之一。未来解决能源不足的出路有二：一是太阳能，二是核能。月球取样标本化验和分析、氦—3的发现，给月球研究和探测工作注入了新的兴奋剂，尤其受到了能源专家的重视。但是，月球氦—3的形成和分布特征、贮量和应用，仍是月球科学研究中亟待解决的问题，只有通过大量的探测和重返月球野外实地考察，才能获得较为满意的回答。
月球的表面土壤，由岩石碎屑、粉末，角砾岩，玻璃珠组成，结构松散且相当软。月海区的土壤一般厚4～5米，高地的土壤较厚，但也不过10米左右。月球土壤的粒度变化范围很宽，大的几厘米，小的只有1毫米或数十微米，这些细土一般称为月尘。月球土壤中大部分是细小的角砾岩及玻璃珠，约占70％左右，小颗粒状玄武岩及辉长岩约占13％。惰性气体在月球玄武岩和高地角砾岩中含量极低，大气中就更低，几乎为零。然而，月壤和角砾岩中亲气元素则相当丰富。这是由于太阳风的注入，太阳风实际上是太阳不断向外喷射出稳定的粒子流。1965年“维那3”号火箭对太阳风的化学组成进行了直接测定，结果表明，太阳风粒子主要由氢离子组成，其次是氦离子。由于外来物体对月球表面撞击，使月壤物质混合，在深达数十米范围内存在这些亲气元素。太阳离子注入物体暴露表面的深度，通常小于02微米。因此，这些元素在月壤最细颗粒中含量最高，大部分注入气体的粒子堆积粘合成月壤角砾岩或粘聚在玻璃珠的内部。
“阿波罗17”号拍摄的月球岩石研究表明，月壤中氦的含量为（1～63）／107，氦—3的含量为（04～15）／1010。氦大部分集中在小于50微米的富含钛铁矿的月壤中，估计整个月球可提供715000吨氦—3。人们为什么对氦—3感兴趣，因为氦—3是未来核聚变燃料的最佳选择。用氘和氦—3聚变生成氦，这种聚变反应是安全、干净、较易控制的核聚变。在地球上，天然气矿床中已知的氦—3资源只能维持一个500兆瓦规模发电厂数月的用量，而月壤中氦—3所能产生的电能，相当于1985年美国发电量的4万倍。考虑到月壤的开采、排气、同位素分离和运回地球的成本，氦—3能源偿还比估计可达250。这个偿还比和铀—235生产核燃料（偿还比约20）及地球上煤矿开采（偿还比约16）相比，是相当有利的。此外，从月壤中提取1吨氦—3，还可以得到约6300吨的氢、70吨的氮和1600吨碳。这些副产品对维持月球永久基地来说，也是必需的。
此外，还可在月球上建立核能源基地，将电能传输到静止轨道上的中继卫星，再传送到位于地球的接收站，然后再分配到各个地区，供用户使用。仅月球氦—3资源的开发利用这一点，就不难理解重返月球的深远意义。
科学家很早就开始了月球表土提取氧的方法研究。他们利用“阿波罗”飞船取回的月球沙土进行实验，在1000摄氏度的高温下，将月沙中的钛铁矿和氢接触生成水，再将水通过电解提取氧。研究表明，提取1吨氧，约需70吨的月球表土。考虑到在月球上生产的特殊情况，建议在月球基地建设的同时，应考虑配备一套小型的化学处理设备，利用太阳能作动力，每天大约可制备出100千克的液氧。具体流程是，利用月球岩石在高温下与甲烷发生反应，生成一氧化碳和氢。在温度较低的第二个反应器中，一氧化碳再与更多的氢发生反应，还原成甲烷和水；然后使水冷凝，再电解成氧和氢，把氧储存起来供使用，而氢则送入系统中再循环使用。据预测，月球制氧设备，最初是为给月面上的航天员提供氧气之用，但他们需要的氧气并不多，一个12人规模的基地，每月也只需要350千克氧气。而一套制氧设备连续工作后，可生产出相当数量的氧气。因此，在月球基地建设时，应同时建造一个永久性的液氧库，以便供给航天器作为低温推进剂燃料使用。
十分有意义的是，在制氧过程中，经过化学处理后得到的“矿渣”，却都成了上等的副产品。这是因为它含有丰富的游离硅和可供冶炼的金属氧化物，只要采用适当的工业方法便可继续冶炼，炼制出工业上极有使用价值的金属钛。科学家们提出的制钛工艺流程是，将“矿渣”通过机械粉碎、磁选，提取出钛氧化物，在1273摄氏度高温下加氢处理，生成氧化钛。再以硫酸置换出其中的铁，接着和碳混合，在700摄氏度的温度下通入氯气，经过化学反应后生成四氯化钛。然后在2000摄氏度高温下加热，投入镁以便脱氯，最终得到熔融态的钛。
铝的精制方法更为新颖，月面上的铝是由称之为斜长石的复杂结构所组成。科学家经过反复试验与研究，提出了一套炼铝的新工艺。具体做法是：将月岩粉碎，存1700摄氏度下加热熔化，然后在水中冷却至100％，制成多质的球，再经粉碎，在其中加入100摄氏度的硫酸，即可浸出铝。用离心分离法和过滤法除去硅化物后，再将它在900摄氏度的温度下进行热解反应，得到氧化铝和硫酸钠的混化物。随后洗去硫酸钠并进行干燥，再与碳混合加热的同时，加入氯气与之进行反应，生成了氯化铝，经过电解，获得最终产品——纯铝。
建筑业离不开玻璃，因此在月面上生产玻璃显得尤为重要。通常的玻璃由71％～73％的氧化硅，12％～14％的硫酸钠，12％～14％的氧化钙组成。月球土壤中含有40％～50％的氧化硅，在月面上制造玻璃是以氧化硅为主。其精制方法较为简单，在月球土壤中根据需要加入各种微量添加物，用硫酸溶解出一些无用的成分之后，在1500～1700摄氏度的温度下熔化，然后经过压延冷却，即可制成月球玻璃。
最令人振奋的是，1998年1月6日发射上天的美国“月球勘探者”发回的数据表明，在月球的两极存在10亿~100亿吨水冰。由于月球表面的大气压不到地球大气压的一万亿分之一，在月球上阳光照射到的地方，月面的温度可以达到130～150摄氏度，这对于沸点远低于100摄氏度的月球液态水来说，很容易沸腾蒸发。而且月球的质量小、引力薄弱，无力束缚住水蒸气，致使气态水在月球逃逸殆尽，不留踪迹。
但是，月球的两极非常特殊。例如，月球的南极有一个直径2500千米、深13千米的艾物肯盆地，该盆地被认为是陨星坠落月面所致，里面黑暗幽深，终日不见阳光，温度始终保持在零下150摄氏度以下，因而成为固态的水——冰的藏身之地。
那么，月球上的水是从哪儿来的呢？科学家们认为，月球经常受到彗星的撞击，而彗星的含水量约为30％～80％，彗尾中水蒸气的含水量高达90％。这些外来的水分在月面受到阳光照射而蒸发，而一部分水蒸气在月球两极那些温度极低的盆地底部凝结起来。所以，这些冰不是集中在一起的，而是与尘土混合的冰碴。
水是由氢氧两种元素组成的，今后，人类在月球上建立基地所需要的水和氧气，就无需依靠地球供给，可以在月球就地采用。在月球基地开采月球的自然资源，把原料加工成空间使用的最终产品，是极其诱人的事业。
其次，月球上的引力只是地球引力的1／6，月球上的逃逸速度只及地球的1／5。所以，月球的低重力，无大气的环境，十分有利于航天器的发射。在月球上建立组装、维修、补给的人类航天基地，将成为人类飞往其他星球的中转站。月球航天基地会使星际飞行的难度和费用大大降低，人类进人宇宙的深度和广度将大大增加。
再次，月球没有大气包围，声波无法传递，在月球背面没有来自地球的无线电干扰。所以月球的这种无大气干扰、无声波和电波干扰的极其寂静的环境，是一个非常理想的稳定的科学实验平台。当然，月球的低重力、真空无菌的环境又是材料科学和医药学的研究和生产的理想场所。
将来，随着科学技术的进步，月—地旅行将会更加安全、舒适和低成本。那么，到月球旅游和移民就会成为现实。月球将是人类开发的“第六大洲”。
“火星探路者”对火星的探测
在太阳系的八大行星中，火星和地球在许多地方十分相似：火星自转一周是2466小时，昼夜只比地球上的一天多40分钟；火星自转倾斜角也和地球相近，所以火星上也有春夏秋冬四季的气候变化；火星上还有大气层。
1877年，意大利天文学家斯基帕雷用望远镜发现火星上有许多细长的暗线和暗区，他把暗线称为“水道”。有人干脆把“水道”翻译成英语的“运河”，暗区就成了“湖泊”。有运河就有智慧生命的大规模活动。于是，一个世纪以来，有关这颗红色星球上的火星人和火星生命的传说、猜测和探测不断出现。眼见为实，只有对火星进行逼近观测，才能彻底解开这些谜。20世纪50年代后，人类就开始了利用航天技术探测火星的努力。
1957年，前苏联发射了第一颗人造地球卫星，使人们看到了摆脱地球引力和大气束缚登陆火星的希望。
1965年7月14日，美国人发射的“水手4”号从离火星不到1万千米的地方掠过，第一次对它进行了近距离考察，并拍摄了21张照片。“水手4”号的考察结果表明，火星的大气密度不足地球的1％。火星生命如果存在的话，生存环境看来要比地球上的艰难许多。
1969年2、3月间，“水手6”号和“水手7”号向火星进发，从距火星3200千米处传回了200帧照片。照片的清晰度大大增加，但运河仍然不见踪影。为了彻底弄清火星的全貌，1971年11月13日，“水手9”号驶入了环火星轨道，成为第一颗环绕另一颗行星的人造天体。
然而就在“水手9”号驶向火星的过程中，火星上发生了大规模的尘暴，这场持续了几个月的尘暴扼杀了随后赶到的两颗前苏联火星探测器“火星2”号和“火星3”号。它们在1971年11月27日和12月2日投下的装置在工作了20秒之后就音信全无，仅仅传回了半张灰蒙蒙的照片。
“水手9”号躲过了火星尘暴的灾难。1971年12月，它传回来的第一幅火星照片就给持“运河说”的人以致命的一击：火星上根本不存在什么运河，人们看到的——如果他们真的看到了的话，只是火星风形成的沙粒带状条纹，就如同我们在沙漠里看到的一样。
令那些支持“火星生命说”的人松了一口气的是，“水手9”号在火星上发现了许多干涸的河床，其中有的长达1500千米，宽2130千米，这证明在火星上可能曾经存在过液态的水。只要有液态水，火星上的生命就有希望。
1976年7月和9月，“海盗1”号和“海盗2”号的探测器先后在火星着陆。在那里，它们确定了火星的大气成分，分析了火星土壤的样品，发布了火星上第一份气象报告，并探测到了火星的“地震”。“海盗”号着重研究了火星上的生命痕迹，得出的结论却并不清晰。最后美国国家科学院用标准的科学语言总结了这些实验：它减小了火星上存在生命的可能性。
1996年8月6日，美国宇航局宣称，科学家们从一块来自火星的陨石上发现了可证明火星上曾经存在生命的化学物质。部分专家认为，在这块来自火星、年龄40亿～45亿年的陨石ALH84001上，含有某些与生命现象有关的特殊化学物质。此举在全球引起了轩然大波，各国学者议论纷纷，各抒己见，连诺贝尔奖金获得者德迪韦也参加了这一世界性大辩论，他说：“仅仅是从一块被认为可能来自火星的陨石中发现有机物并不能证明火星上曾存在生命。”英国天文学家希尔甚至怀疑这块石头是否真的来自火星，他说：“只有当飞船在火星上着陆取回试样并发现生命的踪迹后，才能得出正确的结论。”我国科学家也参加了这一大讨论，并且意见不一。
火星上尼克尔森陨石坑中央峰的透视图1996年11月，美国发射“火星全球勘探者”飞船。“火星全球勘探者”在1997年9月进入火星轨道，这是人类成功地送入火星的第一个轨道器。
“火星全球勘探者”探测器将在环绕火星的轨道上飞行时勘探其地质特征，这也许能帮助人们找到ALH84001陨石的地理渊源。它需经过10个月的旅行抵达绕火星飞行的轨道，将绘制火星地形图、分析火星大气成分和记录火星大气变化的情况，完成1992年升空的“火星观察者”探测器未完成的任务。“火星观察者”探测器原定1993年8月24自到达火星轨道，但1993年8月21日突然与地面失去联系。
从“海盗”号登上火星之后，人类的火星探测已经不是去寻找“火星人”之类的高等生物了。
1996年12月，美国发射“火星探路者”探测器。“探路者”号的4个主要目的是：了解地形特征，选好人类登临的“火星探路者”着陆点，观测火星上的各种变迁，仔细探寻生命的痕迹。
1997年7月4日，“火星探路者”经过7个月的旅行，行程494亿千米，终于来到火星，并成功地在火星上的阿瑞斯平原着陆。这是自“海盗”号以后，人类再次把航天器送入火星表面，也是美国宇航局跨世纪的一连串火星轨道和着陆探测计划的开始。
