月球基地是指人類在月球上建立的生活與工作區域。事實上，在月球上建立基地，主要有以下目的：
（1）更好地開展天文觀測等科學活動；
（2）在月球上建立空間發電站供地球使用；（3）開發月球各種礦物資源，為人類向更遠的目標探索提供壹個落腳點；（4）為飛向更遠的行星的飛船提供建造材料甚至提供推進劑；（5）為更遠的將來人類向月球移民打前站。
我們知道，向月球發射壹艘宇宙飛船，代價已經十分高昂，建造月球基地將花費更大的成本。因此，到目前為止，月球基地還處在壹般性探討階段。
建造月球基地與建造太空城市壹樣，對於普通人來說是壹件不可思議的神奇事兒。但這件神奇的事兒卻早已明確擺在了科學家面前，他們不僅對之進行了長期探索，而且正在準備進行具體實施。 美國是最先決定創建月球基地的國家。據悉，美國已決定耗資1000億美元建立臨時月球太空城。這壹計劃將分階段進行。最初建立臨時基地，人數從十幾人逐步增加到數十人，他們將在月球進行礦物開采和冶煉試驗，並為建造永久基地做準備。第二步計劃建成中小型永久基地，人數增加到百余人，逐步形成從開采、冶煉到運輸的整套生產系統。最後是在月球上建成壹個可以容納千人的月球城，各種類型的生產、生活、娛樂設施日趨完備，物資自給自足有余，還可以“出口”地球。 後英國壹家雜誌公布了美國的月球基地藍圖。該基地占地8000平方米，是壹座圓形三層建築物，直徑64米，每層高4.5米。屋頂由混凝土建造，再覆以月球土，厚0.7—2.5米。墻壁分內外兩部分，外墻6層，厚1.4米，內墻厚2.5米，內外墻中間夾0.7米厚的月球土，主要用於防宇宙射線、太陽風以及隕石的撞擊。另外，建築物中間還有壹個圓形防空洞，壹旦建築物受損，大氣外泄，人可以躲入其中避難。 與此同時，日本由未來工程學研究所牽頭，召集能代表日本水平的大學、研究所以及20多家企業的技術專家，成立了“月球基地與月球資源開發研究會”，也提出了壹份月球基地的建設藍圖。這壹藍圖計劃分為五個階段實施。
第壹階段從20世紀末到21世紀初，主要對月球進行調查探測，用機器人為基地選址，繪出月球資源分布圖；第二階段從2004年開始，建設可供6—8人居住的直徑為6米、長為11米的基地，人們可以不定期地在這裏工作，時間為幾天到幾周；2010—2020年為第三階段，基地擴大到可供8—32人居住，建成可防止陽光強烈輻射的保護裝置，工作人員可在這裏連續工作3—12個月；2020—2030年為第四階段，基地進壹步擴大，工作人員增至64—125人，居住時間長達1—5年，逐步解決氧氣自給問題和農場建設問題；2030年以後進入第五階段，基地做到完全自給自足，開始進行能源生產，月球和地球之間開辟定期航線，使月球基地成為人類在地球以外建立的第壹個真正的太空居民點。
我們知道，人類要在月球表面正常生活居住，首先離不開必不可少的淡水和氧氣，而月球上既沒有水又沒有空氣。這怎麽辦呢？不過，科學家發現月球的沙土含有很多的氧，他們便提出了用月球沙土制造淡水和氧氣的設想。這壹設想是先用鏟車自動挖掘月面的沙土，從中選出含氧的鐵礦物，然後用氫使含氧鐵礦物還原，便可制得淡水了。有了水，通電使水電解，得到的是氧氣和氫氣。氧氣經液化貯存，隨時可向基地居民供應。最初用作還原劑的氫可以從地球上運來，生產開始後電解水獲得的氫即可循環使用。據估計，190噸月球沙土含有15—16噸含氧鐵礦物，可制得1噸氧氣。而1年只需要生產1噸氧便可維持月球上10人生存的需要。 其次，人類要在月球自給自足系統中生活，還必須保證食物供應。食物從哪裏來呢？近幾年來，科學家在太空站上進行了大量的生物實驗，先後培育出了100多種“太空植物”，其中包括小麥、玉米、燕麥、大豆、西紅柿、蘿蔔、卷心菜、甜菜等。而且證明在太空失重條件下，在月球土壤中植物種子發芽率更高，生長更快，開花或抽穗時間更早。科學家還對壹些動物進行了試驗，證明失重狀態不會影響新生命的誕生。在太空站裏，果蠅能像在地球上壹樣交配、產卵、繁殖後代；蜜蜂會築巢，蜂王照樣生兒育女。送上飛船的60只鵪鶉蛋，返回地面後仍能孵化出小鵪鶉。在飛船上擱置了59天的魚卵，回到地面全都順利地孵出了魚苗。哺乳動物也不例外，雌鼠、雄鼠放在籠子裏送上太空，照樣合歡同居，雌鼠照樣受孕懷胎，回到地面後產下了第壹代“太空鼠”。因而只要在月球上建立起月球農業和養殖業基地，月球上人的食物來源是有充分保障的。而研究表明，月球基地的能源供應更不成問題。因為月球上無風無雨，晴朗無陰，終日有陽光照射，而且沒有大氣吸收，太陽的輻射強度大約是地球上的1.5倍。因此，月球上完全可以利用太陽能來照明、供熱、采暖、發電。當然，必要時還可以在月球上建立核電站，以保證基地能源的充足供應。
月球基地能否迅速地發展，完全取決於是不是有可能將開采的材料大量射離月面。這裏需要壹種稱為物質驅動器的月球物質高效率發射裝置。物質驅動器在不到160米長的軌道上將有效載荷加速到可擺脫月球引力的速度，即每秒2.31千米，連續不斷將有效載荷射離月面，然後使脫離軌道的載荷朝著壹定的方向準確地飛往空間某壹位置，也就是月面上空60820千米，稱為地月體系中的拉格朗日平衡點的地方。在那裏再由壹直徑約9米的圓柱形接收器將其截獲，停留平衡點的物質接收器可以耗能最少地進行工作，被截獲的月球物質然後被緩緩送入高地球軌道的各用戶。普林斯頓壹實驗室曾做了這種物質驅動器的模型，利用它運載工具被加速到1100個重力加速度，是航天飛機能達到的最高加速度的100倍。除了軌道長度和運載工具的質量外，模型和實物同樣大小。導軌僅用壹段，只有半米之長，是由20個驅動線圈組成的。啟動後，運載工具從靜止狀態開始運行，以400千米／小時的速度飛出半米長的導軌。
目前，科學家已有設想要用壹種類似汽車裝配中的機器人那樣的自動復制機，經過2年左右時間生產100多臺月球物質驅動器，每年能把10萬多噸的材料運輸到空間工廠和各大型空間站。這樣，在未來太空，將會出現壹個全新的產業，人類將逐漸擺脫地球的羈絆。
而建立月球基地還要求研制壹種能將人員和物資送往近地軌道以外太空去的軌道間運輸飛船。它將在近地軌道和地球同步軌道間往返運送有效載荷，並將有效載荷運送到通向月球、小行星和行星的特定軌道上。1986年3月—7月期間，前蘇聯的“聯盟T—15”號飛船曾在“和平”號和“禮炮7”號兩座空間站之間進行過往返穿梭飛行，進行人員和儀器設備的運輸。但是，這僅是低軌道之間的空間運輸。美國的航天飛機所能到達的高度也只限於近地軌道。所以，建造軌道間的運輸飛船是將人員和貨物送往空間站以外軌道的先決條件。
知識點
煉鋁新工藝
月球表面上的鋁是由稱之為斜長石的復雜結構所組成。科學家經過反復試驗與研究，提出了壹套煉鋁的新工藝。具體做法是：將月巖粉碎，在1700℃下加熱熔化，然後在水中冷卻，制成多質的球，再經粉碎，在其中加入100℃的硫酸，即可浸出鋁。用離心分離法和過濾法除去矽化物後，再將它在900℃的溫度下進行熱解反應，得到氧化鋁和硫酸鈉的混合物。隨後洗去硫酸鈉並進行幹燥，再與碳混合加熱，同時加入氯氣與之進行反應，生成了氯化鋁，經過電解，獲得最終產品——純鋁。