月球概况
月球俗称月亮，也称太阴。在太阳系中是地球唯一的天然卫星。月球是最明显的天然卫星的例子。在太阳系里，除水星和金星外，其他行星都是天然卫星。月球的年龄大约的46亿年。月球有壳、幔、核等分层结构。最外层的月壳平均厚度约为60-65公里。月壳下面到1000公里深度是月幔，它占了月球的大部分体积。月幔下面是月核，月核的温度约为1000度，很可能是熔融状态的。月球直径约3476公里，是地球的3/11。体积只有地球的1/49，质量约7350亿亿吨，相当于地球质量的1/81，月面的重力差不多相当于地球重力的1/6。
月球表面有阴暗的部分和明亮的区域。早期的天文学家在观察月球时，以为发暗的地区都有海水覆盖，因此把它们称为“海”。著名的有云海、湿海、静海等。而明亮的部分是山脉，那里层峦叠嶂，山脉纵横，到处都是星罗棋布的环形山。位于南极附近的贝利环形山直径295公里，可以把整个海南岛装进去。最深的山是牛顿环形山，深达8788米。除了环形山，月面上也有普通的山脉。高山和深谷叠现，别有一番风光。
月球的正面永远向着地球。另外一面，除了在月面边沿附近的区域因天秤动而中间可见以外，月球的背面绝大部分不能从地球看见。在没有探测器的年代，月球的背面一直是个未知的世界。月球背面的一大特色是几乎没有月海这种较暗的月面特征。而当人造探测器运行至月球背面时，它将无法与地球直接通讯。
月球约一个农历月绕地球运行一周，而每小时相对背景星空移动半度，即与月面的视直径相若。与其他卫星不同，月球的轨道平面较接近黄道面，而不是在地球的赤道面附近。
相对于背景星空，月球围绕地球运行(月球公转)一周所需时间称为一个恒星月；而新月与下一个新月（或两个相同月相之间）所需的时间称为一个朔望月。朔望月较恒星月长是因为地球在月球运行期间，本身也在绕日的轨道上前进了一段距离。
因为月球的自转周期和它的公转周期是完全一样的，地球上只能看见月球永远用同一面向着地球。自月球形成早期，地球便一直受到一个力矩的影响引致自转速度减慢，这个过程称为潮汐锁定。亦因此，部分地球自转的角动量转变为月球绕地公转的角动量，其结果是月球以每年约38毫米的速度远离地球。同时地球的自转越来越慢，一天的长度每年变长15微秒。
月球对地球所施的引力是潮汐现象的起因之一。月球围绕地球的轨道为同步轨道，所谓的同步自转并非严格。由于月球轨道为椭圆形，当月球处于近日点时，它的自转速度便追不上公转速度，因此我们可见月面东部达东经98度的地区，相反，当月处于远日点时，自转速度比公转速度快，因此我们可见月面西部达西经98度的地区。这种现象称为经天秤动。
严格来说，地球与月球围绕共同质心运转，共同质心距地心4700千米（即地球半径的2/3处）。由于共同质心在地球表面以下，地球围绕共同质心的运动好像是在“晃动”一般。从地球北极上空观看，地球和月球均以迎时针方向自转；而且月球也是以迎时针绕地运行；甚至地球也是以迎时针绕日公转的。
很多人不明白为甚么月球轨道倾角和月球自转轴倾角的数值会有这么大的变化。其实，轨道倾角是相对于中心天体（即地球）而言的，而自转轴倾角则相对于卫星。
月球的轨道平面（白道面）与黄道面（地球的公转轨道平面）保持着5.145396°的夹角，而月球自转轴则与黄道面的法线成1.5424°的夹角。因为地球并非完美球形，而是在赤道较为隆起，因此白道面在不断进动（即与黄道的交点在顺时针转动），每6793.5天（18.5966年）完成一周。期间，白道面相对于地球赤道面（地球赤道面以23.45°倾斜于黄道面）的夹角会由28.60°（即23.45°+5.15°）至18.30°（即23.45°-5.15°）之间变化。同样地，月球自转轴与白道面的夹角亦会介乎6.69°（即5.15°+1.54°）及3.60°（即5.15°-1.54°）。月球轨道这些变化又会反过来影响地球自转轴的倾角，使它出现±0.00256°的摆动，称为章动。
白道面与黄道面的两个交点称为月交点－－其中升交点（北点）指月球通过该点往黄道面以北；降交点（南点）则指月球通过该点往黄道以南。当新月刚好在月交点上时，便会发生日食；而当满月刚好在月交点上时，便会发生月食。
月球背面的结构和正面差异较大。月海所占面积较少，而环形山则较多。地形凹凸不平，起伏悬殊最长和最短的月球半径都位于背面，有的地方比月球平均半径长4公里，有的地方则短5公里（如范德格拉夫洼地）。背面未发现“质量瘤”。背面的月壳比正面厚，最厚处达150公里，而正面月壳厚度只有60公里左右。
月球本身并不发光，只反射太阳光。月球亮度随日、月间角距离和地、月间距离的改变而变化。平均亮度为太阳亮度的1/465000，亮度变化幅度从1/630000至1/375000。满月时亮度平均为-12.7等（见）。它给大地的照度平均为0.22勒克斯，相当于100瓦电灯在距离21米处的照度。月面不是一个良好的反光体，它的平均反照率只有7％，其余93％均被月球吸收。月海的反照率更低，约为6％。月面高地和环形山的反照率为17％，看上去山地比月海明亮。月球的亮度随而变化，下表[]以满月亮度为100，列出不同月龄时的亮度值。从中可以看出，满月时的亮度比上下弦要大十多倍。
由于月球上没有大气，再加上月面物质的热容量和导热率又很低，因而月球表面昼夜的温差很大。白天，在阳光垂直照射的地方温度高达+127℃；夜晚，温度可降低到-183℃。这些数值，只表示月球表面的温度。用射电观测可以测定月面土壤中的温度，这种测量表明，月面土壤中较深处的温度很少变化，这正是由于月面物质导热率低造成的。
从月震波的传播了解到月球也有壳、幔、核等分层结构。最外层的月壳厚60～65公里。月壳下面到1,000公里深度是月幔，占了月球大部分体积。月幔下面是月核。月核的温度约1,000℃，很可能是熔融的，据推测大概是由Fe-Ni-S和榴辉岩物质构成。
月球的数据资料
平均轨道半径384,400千米
轨道偏心率0.0549
近地点距离363,300千米
远地点距离405,500千米
平均公转周期27天7小时43分11.559秒
平均公转速度1.023千米/秒
轨道倾角在28.58°与18.28°之间变化(与黄道面的交角为5.145°)
升交点赤经125.08°
近地点辐角318.15°
默冬章(repeatphase/day)19年
平均月地距离~384400千米
交点退行周期18.61年
近地点运动周期8.85年
食年346.6天
沙罗周期(repeateclipses)18年10/11天
轨道与黄道的平均倾角5°9'
月球赤道与黄道的平均倾角1°32'
赤道直径3,476.2千米
两极直径3,472.0千米
扁率0.0012
表面面积3.976×10^7平方千米
体积2.199×10^10立方千米
质量7.349×10^22千克
平均密度水的3.350倍
赤道重力加速度1.62m/s2(地球的1/6)
逃逸速度2.38千米/秒
自转周期27天7小时43分11.559秒（同步自转）
自转速度16.655米/秒（于赤道）
自转轴倾角在3.60°与6.69°之间变化(与黄道的交角为1.5424°)
反照率0.12
满月时视星等-12.74
表面温度(t)-233~123℃（平均-23℃）
大气压1.3×10-10千帕
月球周期
名称Value(d)定义
恒星月27.321661相对于背景恒星
朔望月29.530588相对于太阳（月相）
分点月27.321582相对于春分点
近点月27.554550相对于近地点
交点月27.212220相对于升交点
月球运动
月球是是距离地球最近的天体，它与地球的平均距离约为384401千米。它的平均直径约为3476千米，比地球直径的1/4稍大些。月球的表面积有3800万千米，还不如我们亚洲的面积大。月球的质量约7350亿亿吨，相当于地球质量的1/81，月面重力则差不多相当于地球重力的1/6。
月球的轨道运动
月球以椭圆轨道绕地球运转。这个轨道平面在天球上截得的大圆称“白道”。白道平面不重合于天赤道，也不平行于黄道面，而且空间位置不断变化。周期173日。月球轨道（白道）对地球轨道（黄道）的平均倾角为5°09′。
月球的自转
月球在绕地球公转的同时进行自转，周期27.32166日，正好是一个恒星月，所以我们看不见月球背面。这种现象我们称“同步自转”，几乎是卫星世界的普遍规律。一般认为是行星对卫星长期潮汐作用的结果。天平动是一个很奇妙的现象，它使得我们得以看到59%的月面。主要有以下原因：
1、在椭圆轨道的不同部分，自转速度与公转角速度不匹配。
2、白道与赤道的交角。
天秤动
由于月球轨道为椭圆形，当月球处于近日点时，它的自转速度便追不上公转速度，因此我们可见月面东部达东经98度的地区，相反，当月处于远日点时，自转速度比公转速度快，因此我们可见月面西部达西经98度的地区。这种现象称为天秤动。又由于月球轨道倾斜于地球赤道，因此月球在星空中移动时，极区会作约7度的晃动，这种现象称为天秤动。再者，由于月球距离地球只有60地球半径之遥，若观测者从月出观测至月落，观测点便有了一个地球直径的位移，可多见月面经度1度的地区。这种现象称为天秤动。
月食
月食是一种特殊的天文现象，指当月球运行至地球的阴影部分时，太阳，月球，地球，行成一条直线，太阳光被月球遮住，所以每当农历15日前后可能就会出现月食。
也就是说，此时的太阳、地球、月球恰好(或几乎)在同一条直线，因此从太阳照射到月球的光线，会被地球所掩盖。
以地球而言，当月食发生的时候，太阳和月球的方向会相差180度，所以月食必定发生在“望”(即农历15日前后)。要注意的是，由于太阳和月球在天空的轨道(称为黄道和白道)并不在同一个平面上，而是有约5度的交角，所以只有太阳和月球分别位于黄道和白道的两个交点附近，才有机会连成一条直线，产生月食。
月食分类
月食可分为月偏食、月全食及半影月食三种。当月球只有部分进入地球的本影时，就会出现月偏食；而当整个月球进入地球的本影之时，就会出现月全食。至于半影月食，是指月球只是掠过地球的半影区，造成月面亮度极轻微的减弱，很难用肉眼看出差别，因此不为人们所注意。
地球的直径大约是月球的4倍，在月球轨道处，地球的本影的直径仍相当于月球的2.5倍。所以当地球和月亮的中心大致在同一条直线上，月亮就会完全进入地球的本影，而产生月全食。而如果月球始终只有部分为地球本影遮住时，即只有部分月亮进入地球的本影，就发生月偏食。月球上并不会出现月环食。因为，月球的体积比地球小的多。
太阳的直径比地球的直径大得多，地球的影子可以分为本影和半影。如果月球进入半影区域，太阳的光也可以被遮掩掉一些，这种现象在天文上称为半影月食。由于在半影区阳光仍十分强烈，月面的光度只是极轻微减弱，多数情况下半影月食不容易用肉眼分辨。一般情况下，由于较不易为人发现，故不称为月食，所以月食只有月全食和月偏食两种。
另外由于地球的本影比月球大得多，这也意味着在发生月全食时，月球会完全进入地球的本影区内，所以不会出现月环蚀这种现象。
每年发生月食数一般为2次，最多发生3次，有时一次也不发生。因为在一般情况下，月亮不是从地球本影的上方通过，就是在下方离去，很少穿过或部分通过地球本影，所以一般情况下就不会发生月食。
据观测资料统计，每世纪中半影月食，月偏食、月全食所发生的百分比约为36.60％，34.46％和28.94％。
月球的构造
据猜想，月球可能是空心的。月球是冰行星，在与地球擦过时被地球吸引力，有了轨道。在探测月球时，发现月球表面有一部分是重金属，那一部分的密度比地球大（所以月球只以一面对着地球），然而行星的核是重金属组成的。刚才提到月球是冰行星，在被地球吸引时，表面开裂，水倾斜而出，导致地球的“诺亚洪水”，后来月核填补了此开裂，月球从此无核。再有，月球的平均密度比地球小，说明月球内部有大量空气存在。但这一理论有待深入考察。
月球地形
环形山
环形山这个名字是伽利略起的。是月面的显着特征，几乎布满了整个月面。最大的环形山是南极附近的贝利环形山，直径295千米，比海南岛还大一点。小的环形山甚至可能是一个几十厘米的坑洞。直径不小于1000米的大约有33000个。占月面表面积的7-10%。
有个日本学者1969年提出一个环形山分类法，分为克拉维型（古老的环形山，一般都面目全非，有的还山中有山）哥白尼型（年轻的环形山，常有“辐射纹”，内壁一般带有同心圆状的段丘，中央一般有中央峰）阿基米德形（环壁较低，可能从哥白尼型演变而来）碗型和酒窝型（小型环形山，有的直径不到一米）。
月海
在地球上的人类用肉眼所见月面上的阴暗部分实际上是月面上的广阔平原。由于历史上的原因，这个名不副实的名称保留下来。
已确定的月海有22个，此外还有些地形称为“月海”或“类月海”的。公认的22个绝大多数分布在月球正面。背面有3个，4个在边缘地区。在正面的月海面积略大于50%，其中最大的“风暴洋”面积约五百万平方公里，差不多九个法国的面积总和。大多数月海大致呈圆形，椭圆形，且四周多为一些山脉封闭住，但也有一些海是连成一片的。除了“海”以外，还有五个地形与之类似的“湖”——梦湖、死湖、夏湖、秋湖、春湖，但有的湖比海还大，比如梦湖面积7万平方千米，比汽海等还大得多。月海伸向陆地的部分称为“湾”和“沼”，都分布在正面。湾有五个：露湾、暑湾、中央湾、虹湾、眉月湾；沼有腐沼、疫沼、梦沼三个，其实沼和湾没什么区别。
月海的地势一般较低，类似地球上的盆地，月海比月球平均水准面低1-2千米，个别最低的海如雨海的东南部甚至比周围低6000米。月面的返照率（一种量度反射太阳光本领的物理量）也比较低，因而看起来现得较黑。
月陆和山脉
月面上高出月海的地区称为月陆，一般比月海水准面高2-3千米，由于它返照率高，因而看来比较明亮。在月球正面，月陆的面积大致与月海相等但在月球背面，月陆的面积要比月海大得多。从同位素测定知道月陆比月海古老得多，是月球上最古老的地形特征。
在月球上，除了犬牙交差的众多环形山外，也存在着一些与地球上相似的山脉。月球上的山脉常借用地球上的山脉名，如阿尔卑斯山脉，高加索山脉等等，其中最长的山脉为亚平宁山脉，绵延1000千米，但高度不过比月海水准面高三、四千米。山脉上也有些峻岭山峰，过去对它们的高度估计偏高。现在认为大多数山峰高度与地球山峰高度相仿，最高的山峰（亦在月球南极附近）也不过9000米和8000米。月面上6000米以上的山峰有6个，5000-6000米20个，4000-5000米则有80个，1000米以上的有200个。月球上的山脉有一普遍特征：两边的坡度很不对称，向海的一边坡度甚大，有时为断崖状，另一侧则相当平缓。
除了山脉和山群外，月面上还有四座长达数百千米的峭壁悬崖。其中三座突出在月海中，这种峭壁也称“月堑”。
月面辐射纹
月面上还有一个主要特征是一些较“年轻”的环形山常带有美丽的“辐射纹”，这是一种以环形山为辐射点的向四面八方延伸的亮带，它几乎以笔直的方向穿过山系、月海和环形山。辐射文长度和亮度不一，最引人注目的是第谷环形山的辐射纹，最长的一条长1800千米，满月时尤为壮观。其次，哥白尼和开普勒两个环形山也有相当美丽的辐射纹。据统计，具有辐射纹的环形山有50个。
形成辐射纹的原因至今未有定论。实质上，它与环形山的形成理论密切联系。现在许多人都倾向于陨星撞击说，认为在没有大气和引力很小的月球上，陨星撞击可能使高温碎块飞得很远。而另外一些科学家认为不能排除火山的作用，火山爆发时的喷射也有可能形成四处飞散的辐射形状。
月谷（月隙）
地球上有着许多著名的裂谷，如东非大裂谷。月面上也有这种构造----那些看来弯弯曲曲的黑色大裂缝即是月谷，它们有的绵延几百到上千千米，宽度从几千米到几十千米不等。那些较宽的月谷大多出现在月陆上较平坦的地区，而那些较窄、较小的月谷（有时又称为月溪）则到处都有。最著名的月谷是在柏拉图环形山的东南连结雨海和冷海的阿尔卑斯大月谷，它把月面上的阿尔卑斯山拦腰截断，很是壮观。从太空拍得的照片估计，它长达130千米，宽10-12千米。
月球火山分布
月球的表面却被巨大的玄武熔岩（火山熔岩）层所覆盖。早期的天文学家认为，月球表面的阴暗区是广阔的海洋，因此，他们称之为“mare”，这一词在拉丁语中的意思就是“大海”，当然这是错误的，这些阴暗区其实是由玄武熔岩构成的平原地带。除了玄武熔岩构造，月球的阴暗区，还存在其他火山特征。最突出的，例如蜿蜒的月面沟纹、黑色的沉积物、火山园顶和火山锥。不过，这些特征都不显着，只是月球表面火山痕迹的一小部分。
与地球火山相比，月球火山可谓老态龙钟。大部分月球火山的年龄在30-40亿年之间；典型的阴暗区平原，年龄为35亿年；最年轻的月球火山也有1亿年的历史。而在地质年代中，地球火山属于青年时期，一般年龄皆小于10万年。地球上最古老的岩层只有3.9亿年的历史，年龄最大的海底玄武岩仅有200万岁。年轻的地球火山仍然十分活跃，而月球却没有任何新近的火山和地质活动迹象，因此，天文学家称月球是“熄灭了”的星球。
地球火山多呈链状分布。例如安底斯山脉，火山链勾勒出一个岩石圈板块的边缘。夏威夷岛上的山脉链，则显示板块活动的热区。月球上没有板块构造的迹象。典型的月球火山多出现在巨大古老的冲击坑底部。因此，大部分月球阴暗区都呈圆形外观。冲击盆地的边缘往往环绕着山脉，包围着阴暗区。
月球阴暗区主要出现在月球较远的一侧。几乎覆盖了这一侧的1/3面积。而在较远一侧，阴暗区的面积仅占2%。然而，较远一侧的地势相对更高，地壳也较厚。由此可见，控制月球火山作用的主要因素是地表高度和地壳厚度。
月球的地心引力仅为地球的1/6，这意味着月球火山熔岩的流动阻力，较地球更小，熔岩行进更为流畅。这就可以解释，为什么月球阴暗区的表面大都平坦而光滑。同时，流畅的熔岩流很容易扩散开，因而形成巨大的玄武岩平原。此外，地心引力小，使得喷发出的火山灰碎片能够落得更远。因此，月球火山的喷发，只形成了宽阔平坦的熔岩平原，而非类似地球形态的火山锥。这也是月球上没有发现大型火山的原因之一。
月球上没溶解的水。月球阴暗区是完全干涸的。而水在地球熔岩中是最常见的气体，是激起地球火山强烈喷发的重要因素之一。因此，科学家认为缺乏水分，也对月球火山活动产生巨大影响。具体的说，没有水，月球火山的喷发就不会那么强烈，熔岩或许仅仅是平静流畅地涌出地面。
月球的成因
月球的起源莫衷一是：对月球的起源，大致有三大派，但仍未定论。有些科学家认为，月球是46亿年前，与地球一样是宇宙的气体和尘埃形成的；另一些人则认为，月球是地球的孩子，从地球分裂出去的。然而，太阳神号几次带回的数据显示，月球和地球的组成成份大不相同。不少的科学家认为，月球在很多年以前，偶然被吸入地心引力范围，因而才意外地纳入地球的轨道。但也有人引用天体力学来反对这种说法。
一、分裂说。这是最早解释月球起源的一种假设。早在1898年，著名生物学家达尔文的儿子乔治?达尔文就在《太阳系中的潮汐和类似效应》一文中指出，月球本来是地球的一部分，后来由于地球转速太快，把地球上一部分物质抛了出去，这些物质脱离地球后形成了月球，而遗留在地球上的大坑，就是现在的太平洋。这一观点很快就收到了一些人的反对。他们认为，以地球的自转速度是无法将那样大的一块东西抛出去的。再说，如果月球是地球抛出去的，那么二者的物质成分就应该是一致的。可是通过对“阿波罗12号”飞船从月球上带回来的岩石样本进行化验分析，发现二者相差非常远。
二、俘获说。这种假设认为，月球本来只是太阳系中的一颗小行星，有一次，因为运行到地球附近，被地球的引力所俘获，从此再也没有离开过地球。还有一种接近俘获说的观点认为，地球不断把进入自己轨道的物质吸积到一起，久而久之，吸积的东西越来越多，最终形成了月球。但也有人指出，像月球这样大的星球，地球恐怕没有那么大的力量能将它俘获。
三、同源说。这一假设认为，地球和月球都是太阳系中浮动的星云，经过旋转和吸积，同时形成星体。在吸积过程中，地球比月球相应要快一点，成为“哥哥”。这一假设也受到了客观存在的挑战。通过对“阿波罗12号”飞船从月球上带回来的岩石样本进行化验分析，人们发现月球要比地球古老得多。有人认为，月球年龄至少应在70亿年左右。
四、大碰撞说。这一假设认为，太阳系演化早期，在星际空间曾形成大量的“星子”，星子通过互相碰撞、吸积而长大。星子合并形成一个原始地球，同时也形成了一个相当于地球质量0.14倍的天体。这两个天体在各自演化过程中，分别形成了以铁为主的金属核和由硅酸盐构成的幔和壳。由于这两个天体相距不远，因此相遇的机会就很大。一次偶然的机会，那个小的天体以每秒5千米左右的速度撞向地球。剧烈的碰撞不仅改变了地球的运动状态，使地轴倾斜，而且还使那个小的天体被撞击破裂，硅酸盐壳和幔受热蒸发，膨胀的气体以及大的速度携带大量粉碎了的尘埃飞离地球。这些飞离地球的物质，主要有碰撞体的幔组成，也有少部分地球上的物质，比例大致为0.85：0.15。在撞击体破裂时与幔分离的金属核，因受膨胀飞离的气体所阻而减速，大约在4小时内被吸积到地球上。飞离地球的气体和尘埃，并没有完全脱离地球的引力控制，通过相互吸积而结合起来，形成全部熔融的月球，或者是先形成几个分离的小月球，在逐渐吸积形成一个部分熔融的大月球。
月球体成分及资源
45亿年前，月球表面仍然是液体岩浆海洋。科学家认为组成月球的矿物克里普矿物(KREEP)展现了岩浆海洋留下的化学线索。KREEP实际上是科学家称为“不兼容元素”的合成物－－那些无法进入晶体结构的物质被留下，并浮到岩浆的表面。对研究人员来说，KREEP是个方便的线索，来明了月壳的火山运动历史，并可推测彗星或其他天体撞击的频率和时间。
月壳由多种主要元素组成，包括：铀、钍、钾、氧、硅、镁、铁、钛、钙、铝及氢。当受到宇宙射线轰击时，每种元素会发射特定的伽玛辐射。有些元素，例如：铀、钍和钾，本身已具放射性，因此能自行发射伽玛射线。但无论成因为何，每种元素发出的伽玛射线均不相同，每种均有独特的谱线特征，而且可用光谱仪测量。直至现在，人类仍未对月球元素的丰度作出面性的测量。现时太空船的测量只限于月面一部分。
月球有丰富的矿藏，据介绍，月球上稀有金属的储藏量比地球还多。月球上的岩石主要有三种类型，第一种是富含铁、钛的月海玄武岩；第二种是斜长岩，富含钾、稀土和磷等，主要分布在月球高地；第三种主要是由0．1～1毫米的岩屑颗粒组成的角砾岩。月球岩石中含有地球中全部元素和60种左右的矿物，其中6种矿物是地球没有的。
月球的矿产资源极为丰富，地球上最常见的17种元素，在月球上比比皆是。以铁为例，仅月面表层5厘米厚的沙土就含有上亿吨铁，而整个月球表面平均有10米厚的沙土。月球表层的铁不仅异常丰富，而且便于开采和冶炼。据悉，月球上的铁主要是氧化铁，只要把氧和铁分开就行；此外，科学家已研究出利用月球土壤和岩石制造水泥和玻璃的办法。在月球表层，铝的含量也十分丰富。
月球土壤中还含有丰富的氦3，利用氘和氦3进行的氦聚变可作为核电站的能源，这种聚变不产生中子，安全无污染，是容易控制的核聚变，不仅可用于地面核电站，而且特别适合宇宙航行。据悉，月球土壤中氦3的含量估计为715000吨。从月球土壤中每提取一吨氦3，可得到6300吨氢、70吨氮和1600吨碳。从目前的分析看，由于月球的氦3蕴藏量大，对于未来能源比较紧缺的地球来说，无疑是雪中送炭。许多航天大国已将获取氦3作为开发月球的重要目标之一。
月球表面分布着22个主要的月海，除东海、莫斯科海和智海位于月球的背面（背向地球的一面）外，其他19个月海都分布在月球的正面（面向地球的一面）。在这些月海中存在着大量的月海玄武岩，22个海中所填充的玄武岩体积约1010千米，而月海玄武岩中蕴藏着丰富的钛、铁等资源。若假设月海玄武岩中钛铁矿含量为8%，或者说二氧化钛含量为4.2%，则月海玄武岩中钛铁矿的总资源量约为1.3×1015～1.9×1015，尽管这种估算带着很大的推测性与不确定性，但可以肯定的是月海玄武岩中丰富的钛铁矿是未来月球可供开发利用的最重要的矿产资源之一。
克里普岩是月球高地三大岩石类型之一，因富含钾、稀土元素和磷而得名。克里普岩在月球上分布很广泛。富含钍和铀元素的风爆洋区的克里普岩被后期月海玄武岩所覆盖，克里普岩混合并形成高灶和铀物质，其厚度估计有10～20千米。风暴洋区克里普岩中的稀土元素总资源量约为225亿至450亿吨。克里普岩中所蕴藏的丰富的钍、轴也是未来人类开发利用月球资源的重要矿产资源之一。
此外，月球还蕴藏有丰富的铬、镍、钠、镁、硅、铜等金属矿产资源。
月球的正面与背面
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背面：hiphotos./eriol1987/pic/item/ddff85359fbaf71191ef3960.jpg
人类探月史
第一件到达月球的人造物体是前苏联的无人登陆器“月球2号”，它于1959年9月14日撞向月面。“月球3号”在同年10月7日拍摄了月球背面的照片。“月球9号”则是第一艘在月球软着陆的登陆器，它于1966年2月3日传回由月面上拍摄的照片。“月球10号”于1966年3月31日成功入轨，成为月球第一颗人造卫星。
在冷战期间，美国和前苏联一直希望在太空科技领先对方。这场太空竞赛在1969年7月20日第一名人类登陆月球时进入**。美利坚合众国“阿波罗11号”的指令长尼尔?阿姆斯特朗是踏足月球的第一人，“阿波罗11号”的太空人留下了一块9英寸乘7英寸的不锈钢牌匾在月球表面，以纪念这次登陆及为有可能发现它的其他生物提供一些资料。尤金?塞尔南则是最后一个站立在月球上的人，他是1972年12月“阿波罗17号”任务的成员。
6次的阿波罗号任务及3次无人月球号任务（月球16、20、24号）把月球上的岩石及土壤样本带回地球。
在2004年2月，美国总统乔治?沃克?布什提出于2020年前派人重新登月。欧洲航天局及中国亦有计划发射探测器前往月球。欧洲的“Smart1”探测器于2003年9月27日升空，并于2004年11月15日进入绕月轨道。它将会勘察月球环境及制作月面X射线地图。
中华人民共和国亦积极开展探月计划，并寻求开采月球资源的可行性，尤其是氦同位素氦-3这种有望成为未来地球能源的元素。有关中华人民共和国探月计划，见嫦娥工程条目。
日本及印度亦不甘人后。日本已初步订出未来探月的任务。日本的宇宙航空研究开发机构甚至已着手计划的有人的月球基地。印度则会先发射无人绕月探测器“Chandrayan”。
欧洲希望在月球上建立一个“诺亚方舟”，将地球物种的基因存储起来，当地球遭遇核战争危机或小行星撞击时，人类的生命可以得到延续。据悉，欧航局将在2020年前分4个阶段进行月球探测，计划在2012年将宇航员送上月球，2025年完成永久性月球基地建设。计划耗资：约890亿元人民币。
看不到月球背面的原因
月球总以一个面对着地球。是因为月球的自传和公转周期是相同（同步自转，27.32166日）。因为完成一个公转过程就刚好完成了一个自转过程，所以从时间上来看，这个自转周期就等于公转周期。也就是说，月亮总是以一个面朝向地球。
月球没有磁场
早期的月球专家表示，月球的磁场很弱或根本没有磁场，而月岩的样品显示它们被很强的磁场磁化了。这对NASA的科学家们又是一次冲击。因为他们以前总是假设月岩是没有磁性的。这些科学家无法解释这些强磁场的来源。
月球磁场为什么消失
在对美国阿波罗号宇航员从月球上带回的岩石的研究中，科学家们发现，月球周围的磁场强度不及地球磁场强度的1/1000，月球几乎不存在磁场。但是，研究表明，月球曾经有过磁场，后来消失了。
月球磁场从其诞生之后的5-10亿年开始，直至36-39亿年期间，是有磁场的。但是，当它出现了6-9亿年之后，磁场却突然消失了。地球的磁场起源于地球内部的地核，科学家认为，地核分为内核和外核，内核是固态的，外核是液态的。它的粘滞系数很小，能够迅速流动，产生感应电流，从而产生磁场。也就是说，所有的行星其磁场都是通过感应电流作用才产生的。
对月球表面岩石的分析结果，月球不存在可以产生感应电流作用的内核。相反，所有的证据表明，月球的表面是一个已经溶解的外壳，是由流动的熔岩流体形成的“海”，后来因冷却变成了现在这副模样。最初，几乎所有的天文学者都以为人类在月球上找到了海，其实月球上发暗的部分，正是熔岩流体冷却形成的。那么，磁场到底是从哪里产生的呢？美国加利福尼亚大学地球行星系的思德克曼教授率领的物理学专家组针对这一专题进行了三维模拟试验。经试验，他们终于得出了结论。据该小组介绍：体轻且流动的岩石，形成了熔岩的“海洋”，它们在从下面漂向月球表面的时候，在其表面之下残留了大量的类似钍和铀一样的重放射性元素。这些元素在崩溃时放出大量的热，这些热量就像电热毯一样，加热了月球的内核。被加热的物质与月球的表面形成对流，从而产生了感应电流作用。此时，也就产生了月球磁场。但是，当放射性元素崩溃超越一定时点时，对流现象中止，于是感应电流作用也随之消失。正是由于这样的变化，才最终导致月球磁场的消失。
关于月亮的神话传说
在中国古代神话中，关于月亮的故事数不胜数。
嫦娥奔月：相传，远古时候有一年，天上出现了十个太阳，直烤得大地冒烟，海水枯干，老百姓眼看无法再生活去。这件事惊动了一个名叫后羿的英雄，他登上昆仑山顶，运足神力，拉开神弓，一气射下九个多余的太阳。后羿立下盖世神功，受到百姓的尊敬和爱戴。不少志士慕名前来投师学艺。奸诈刁钻、心术不正的蓬蒙也混了进来。不久，后羿娶了个美丽善良的妻子，名叫嫦娥。后羿除传艺狩猎外，终日和妻子在一起，人们都羡慕这对郎才女貌的恩爱夫妻。一天，后羿到昆仑山访友求道，巧遇由此经过的王母娘娘，便向王母求得一包不死药。据说，服下此药，能即刻升天成仙。然而，后羿舍不得撇下妻子，只好暂时把不死药交给嫦娥珍藏。嫦娥将药藏进梳妆台的百宝匣里，不料被蓬蒙看到了。三天后，后羿率众徒外出狩猎，心怀鬼胎的蓬蒙假装生病，留了下来。待后羿率众人走后不久，蓬蒙手持宝剑闯入内宅后院，威逼嫦娥交出不死药。嫦娥知道自己不是蓬蒙的对手，危急之时她当机立断，转身打开百宝匣，拿出不死药一口吞了下去。嫦娥吞下药，身子立时飘离地面、冲出窗口，向天上飞去。由于嫦娥牵挂着丈夫，便飞落到离人间最近的月亮上成了仙。傍晚，后羿回到家，侍女们哭诉了白天发生的事。后羿既惊又怒，抽剑去杀恶徒，蓬蒙早逃走了。悲痛欲绝的后羿，仰望着夜空呼唤爱妻的名字。这时他惊奇地发现，今天的月亮格外皎洁明亮，而且有个晃动的身影酷似嫦娥。后羿急忙派人到嫦娥喜爱的后花园里，摆上香案，放上她平时最爱吃的蜜食鲜果，遥祭在月宫里眷恋着自己的嫦娥。百姓们闻知嫦娥奔月成仙的消息后，纷纷在月下摆设香案，向善良的嫦娥祈求吉祥平安。从此，中秋节拜月的风俗在民间传开了。（这只是“嫦娥奔月”的一种说法，在民间流传着许多不同的说法。有一种说的是后羿射下太阳后，被人民推选为首领，脾气变得暴躁，不高兴就随便杀人，嫦娥是偷吃了日后要与后羿一起服用的两颗仙丹而成仙的。但流传的最广泛的还是上述的一种，因为人们向往这种结局。）
吴刚折桂传说：相传月亮上的广寒宫前的桂树生长繁茂，有五百多丈高，下边有一个人常在砍伐它，但是每次砍下去之后，被砍的地方又立即合拢了。几千年来，就这样随砍随合，这棵桂树永远也不能被砍光。据说这个砍树的人名叫吴刚，是汉朝西河人，曾跟随仙人修道，到了天界，但是他犯了错误，仙人就把他贬谪到月宫，做这种徒劳无功的苦差使，以示惩处。李白诗中有“欲斫月中桂，持为寒者薪”的记载。
朱元璋与月饼起义：中秋节吃月饼相传始于元代。当时，中原广大人民不堪忍受元朝统治阶级的残酷统治，纷纷起义抗元。朱元璋联合各路反抗力量准备起义。但朝廷官兵搜查的十分严密，传递消息十分困难。军师刘伯温便想出一计策，命令属下把藏有“八月十五夜起义”的纸条藏入饼子里面，再派人分头传送到各地起义军中，通知他们在八月十五晚上起义响应。到了起义的那天，各路义军一齐响应，起义军如星火燎原。起义成功了。后来徐达就攻下元大都，消息传来，朱元璋高兴得连忙传下口谕，在即将来临的中秋节，让全体将士与民同乐，并将当年起兵时以秘密传递信息的“月饼”，作为节令糕点赏赐群臣。此后，“月饼”制作越发精细，品种更多，大者如圆盘，成为馈赠的佳品。以后中秋节吃月饼的习俗便在民间传开了。
布农族的月亮神话
太古时代，天上有两个太阳，轮流的在天空照射大地，致使大地没有昼夜之分，炙热的天气，让人类的生活十分不便。有一对夫妇勤奋的在耕地工作，将睡着的婴儿稳稳放在树荫底下的石堆旁，并用棕叶遮蔽妥当。不料仍然被残酷的太阳活活晒死，变成蜥蜴躲进石堆缝里去。父亲知道这件事情，十分悲愤，发誓将太阳射下为孩子报仇。踏上旅途之前，父亲事先在住家门口种了橘子树，就出发前往太阳上升之处，准备在太阳升空之前将它封死，射术精准的父亲果然射中太阳的一只眼睛，太阳的光芒顿时消失变成月亮，月亮闭着双眼，胡乱的伸手抓人，由于手掌太大，父亲从指缝中挣脱逃跑。由于一个太阳被人射伤成月亮，另一个太阳怕的不敢升空照耀大地，于是大地陷入一片漆黑，大家无法出外工作，更寻不到食物，生活非常的困苦。如果族人不得已一定要出门，都必须先投掷石头，由石头落地的声音判断前方是路还是深渊，一只出外觅食的山羌，被人们丢出去的石头击中头部，血流如注，山羌受不住疼痛，发出生气的吼叫声，这时奇怪的事情发生了，躲藏的太阳竟然被山羌的吼叫声，吓到空中重新照耀大地，人们又恢复正常的起居，但是山羌的额头从此留下一个美丽的疤痕。后来，月亮传授射日的父亲各种祭典的仪式及禁忌，例如：狩猎察及播种祭时不可贪吃甜食，否则会有荒年或打射不中猎物等；月圆时候要举行孩童祭，否则孩童会生病、死亡。父亲返回部落之后，开始教导族人办理祭祀事宜，当大家学会所有得祭典仪式，那棵橘子树已经长成大树。所以布农族有几个社群在进行祭典仪式的时候，都会以橘子树叶作为祭器。
阿美族的月亮传说
原住民口传文学中的月亮就纯然是有活泼生命气息的存在个体；在阿美族的神话中，日月是一对夫妇，他们常拜访由天降生为人类祖先的神人。
另一则阿美族的神话，月亮教导幸存于洪水之后的兄妹如何亲近，方能产下正常的子女，因为这对兄妹听从太阳的建议，结合成为夫妻，却生下一些怪异的生物；月亮告诉他们：「因为你们是兄妹，本不应婚配，所以要在席子挖孔，摆在你们之间，这样才能生出好子嗣。」后来兄妹夫妇果然生育出四个子女，那就是人类的祖先；
还有一故事叙述一位常受继母虐待的女孩，为了阻止众人替她讨回公道，宁愿升天，五日后，众人果然在月亮上看见女孩的身影。
另有阿美族的传说提及两兄弟和妹妹因为已经完成母亲要安慰父亲在天之灵的交代，不觉兴高彩烈的跳舞；三人跳着跳着，渐渐往地底陷入。他们齐声说：「我们该做的都做了，今天晚上的月亮是哥哥，明早东边天空的太阳是弟弟，而在黑暗的空中闪闪发光的星星是妹妹，我们永远造福人类，妈妈再见了。」这些情节清楚呈现这些族群认为日月与星辰是人所变成的。
泰雅族的月亮传说
许多族群的射日神话均将月亮视为太阳被射中后所变成的。譬如泰雅族的月亮故事。
故事叙述昔日天上有两个太阳，天地无日夜之分，人类生活极苦，故由三青年分别背负婴儿踏上遥远的射日旅途，俟原所背婴儿皆已成年，方至射日之地；一人射箭，命中太阳，太阳淌血，遂失去光热，成为月亮，黑影即为箭伤的痕迹。邹族的神话与此类似而又更进一步说地上看见的红色石头，就是太阳流下来的血染成的。部份族群的故事有一些变动，其内容是过去只有月亮，而月亮并非日日出现，加上月亮上有黑影，每到夜晚，大地一片晦暗，草木无法生长，人们也极感不便，于是派遣二名年轻勇士，前往射月，数十年后，其中一名以箭射中月亮，除去黑影，于是大地才有正常的光亮。
吉普赛传说—月亮的孩子
从前有位吉普赛女子，和先生结婚多年都没有生下孩子。某天夜里她向月亮祈祷，祈求月亮能赐给她一个孩子。不久之后她如愿怀孕，但是，当小孩生下，他们发现这孩子没有吉普赛人的黝黑肤色与深褐色眼睛，竟是灰色的眼睛与银白色的肌肤，吉普赛男子非常生气，认为是妻子背叛了他，要杀掉这个孩子。
吉普赛女子不忍，便将小孩子带到山上，遗弃了他。月亮于是从此照顾起这个孩子。每当月圆之际，就是这个孩子行为良好，而每当月亮转亏为新月，便是这个孩子哭泣，月亮为他做了个摇篮、哄他停止哭泣。
关于月亮的雅称
在古希腊神话中，月亮女神的名字叫阿尔忒弥斯，她是太阳神阿波罗的孪生妹妹，同时她也是狩猎女神。月球的天文符号好像弯弯的月牙儿，象征着阿尔忒弥斯的神弓。印度文明把月亮作为长生不老的甘露；埃及文明则把月亮想象成善良的天神；而两河流域则把月亮当作掌管生死轮回的天神；另外，古罗马也有月球的传说，如迪安娜就是其中之一。古罗马人称月亮为“狄安娜”女神。古叙利亚人称月亮为“阿斯泰罗”女神。
月亮的称呼月球在中国古代诗文中有许多有趣的美称：
玉兔(着意登楼瞻玉兔，何人张幕遮银阙——辛弃疾)
夜光(夜光何德，死则又育？——屈原)
素娥(素娥即月亮之别称——《幼学琼林》)
冰轮(玉钩定谁挂，冰轮了无辙——陆游)
玉轮(玉轮轧露湿团光，鸾相逢桂香陌——李贺)
玉蟾(凉宵烟霭外，三五玉蟾秋——方干)
桂魄(桂魄飞来光射处，冷浸一天秋碧——苏轼)
蟾蜍(闽国扬帆去，蟾蜍亏复团——贾岛)
顾兔(阳乌未出谷，顾兔半藏身——李白)婵娟(但愿人长久，千里共婵娟——苏轼)
此外，月球还有许多别致的雅号，如玉弓、玉桂、玉盘、玉钩、玉镜、冰镜、广寒宫、嫦娥、玉羊等。
关于月亮的诗词歌赋
1、《静夜思》【唐】李白
床前明月光，疑是地上霜。举头望明月，低头思故乡。
2、《玉阶怨》【唐】李白
玉阶生白露，夜久侵罗袜。却下水晶帘，玲珑望秋月。
3、《秋浦歌其十三》【唐】李白
渌水净素月，月明白鹭飞。郎听采菱女，一道夜歌归。
4、《月下独酌》【唐】李白
花间一壶酒，独酌无相亲。举杯邀明月，对影成三人。
月既不解饮，影徒随我身。暂伴月将影，行乐须及春。
我歌月徘徊，我舞影零乱。醒时同交欢，醉后各分散。
永结无情游，相期邈云汉。
5、《关山月》【唐】李白
明月出天山，苍茫云海间。长风几万里，吹度玉门关。
汉下白登道，胡窥青海湾。由来征战地，不见有人还。
戍客望边色，思归多苦颜。高楼当此夜，叹息未应闲。
6、《把酒问月》【唐】李白
青天有月来几时，我今停杯一问之：
人攀明月不可得，月行却与人相随？
皎如飞镜临丹阙，绿烟灭尽清辉发？
但见宵从海上来，宁知晓向云间没？
白兔捣药秋复春，嫦娥孤栖与谁邻？
今人不见古时月，今月曾经照古人。
古人今人若流水，共看明月皆如此。
唯愿当歌对酒时，月光长照金樽里。
7、《宿建德江》【唐】孟浩然
移舟泊烟渚，日暮客愁新。野旷天低树，江清月近人。
8、《月》【唐】薛涛
魄依钩样小，扇逐汉机团。细影将圆质，人间几处看？
9、《望月怀远》【唐】张九龄
海上生明月，天涯共此时。情人怨遥夜，竟夕起相思。
灭烛怜光满，披衣觉露滋。不堪盈手赠，还寝梦佳期。
10、《月夜忆舍弟》【唐】杜甫
戍鼓断人行，边秋一雁声。露从今夜白，月是故乡明。
有弟皆分散，无家问死生。寄书长不达，况乃未休兵。
11、《山居秋暝》【唐】王维
空山新雨后，天气晚来秋。明月松间照，清泉石上流。
竹喧归浣女，莲动下渔舟。随意春芳歇，王孙自可留。
12、《旅宿》【唐】杜牧
旅馆无良伴，凝情自悄然。寒灯思旧事，断雁警愁眠。
远梦归侵晓，家书到隔年。沧江好烟月，门系钓鱼船。
13、《故人寄茶》【唐】曹邺
剑外九华英，缄题下玉京。开时微月上，碾处乱泉声。
半夜招僧至，孤吟对月烹。碧沉霞脚碎，香泛乳花轻。
六腑睡神去，数朝诗思清。月余不敢费，留伴肘书行。
14、《暮江吟》【唐】白居易
一道残阳铺水中，半江瑟瑟半江红。可怜九月初三夜，露似真珠月似弓。
15、《霜月》【唐】李商隐
初闻征雁已无蝉，百尺楼台水接天。青女素娥俱耐冷，月中霜里斗婵娟。
16、《漫兴》一首【唐】杜甫
江月去人只数尺，风灯照夜欲三更。沙头宿鹭联拳静，船尾跳鱼拨剌鸣。
17《泊秦淮》【唐】杜牧
烟笼寒水月笼沙，夜泊秦淮近酒家。商女不知亡国恨，隔江犹唱**花。
18、《枫桥夜泊》【唐】张继
月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠。姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船。
19、《明月夜留别》【唐】李冶
离人无语月无声，明月有光人有情。别后相思人似月，云间水上到层城。
20、《江楼有感》【唐】赵嘏
独上江楼思悄然，月光如水水如天。同来玩月人何在，风景依稀似去年。
21、《十五夜望月》【唐】王建
中庭地白树栖鸦，冷露无声湿桂花。今夜月明人尽望，不知秋思落谁家？
22、《春江花月夜》【唐】张若虚
春江潮水连海平，海上明月共潮生。滟滟随波千万里，何处春江无月明？
江流宛转绕芳甸，月照花林皆似霰。空里流霜不觉飞，汀上白沙看不见。
江天一色无纤尘，皎皎空中孤月轮。江畔何人初见月？江月何年初照人？
人生代代无穷已，江月年年只相似。不知江月待何人，但见长江送流水。
白云一片去悠悠，青枫浦上不胜愁。谁家今夜扁舟子？何处相思明月楼？
可怜楼上月徘徊，应照离人妆镜台。玉户帘中卷不去，捣衣砧上拂还来。
此时相望不相闻，愿逐月华流照君。鸿雁长飞光不度，鱼龙潜跃水成文。
昨夜闲潭梦落花，可怜春半不还家。江水流春去欲尽，江潭落月复西斜。
斜月沉沉藏海雾，碣石潇湘无限路。不知乘月几人归？落花摇情满江树。
23、《生查子》【唐】牛希济
新月曲如眉，未有团圆意。红豆不堪看，满眼相思泪。
终日劈桃瓤，仁儿在心里。两朵隔墙花，早晚成连理。
24、《调笑令》【唐】戴叔伦
边草，边草，边草尽来兵老。
山南山北雪晴，千里万里月明。
明月，明月，胡笳一声愁绝。
25、《菩萨蛮》【唐】冯延巳
梅花吹入谁家笛，行云半夜凝空碧。
欹枕不成瞑，关山人未还。
声随幽怨绝，云断澄霜月。
月影下重帘，轻风花满檐。
26、《相见欢》【南唐】李煜
无言独上西楼，月如钩，
寂寞梧桐深院锁清秋。
剪不断，理还乱，是离愁，
别有一般滋味在心头。
27、《中秋月》【宋】苏轼
暮云收尽溢清寒，银汉无声转玉盘。此生此夜不长好，明月明年何处看。
28、《水调歌头》【宋】苏轼
明月几时有？把酒问青天。不知天上宫阙，今夕是何年。
我欲乘风归去，又恐琼楼玉宇，高处不胜寒。
起舞弄清影，何似在人间！
转朱阁，低绮户，照无眠。不应有恨，何事长向别时圆？
人有悲欢离合，月有阴晴圆缺，此事古难全。
但愿人长久，千里共婵娟。
29、《春夜》【宋】王安石
金炉香烬漏声残，剪剪轻风阵阵寒。春色恼人眠不得，月移花影上栏杆。
30、《天仙子》【宋】张先
水调数声持酒听。午醉醒来愁未醒。送春春去几时回，
临晚镜。伤流景。往事后期空记省。
沙上并禽池上暝。云破月来花弄影。重重帘幕密遮灯，
风不定。人初静。明日落红应满径。
31、《采桑子》【宋】吕本中
恨君不似江楼月，南北东西，南北东西，只有相随无别离。
恨君却似江楼月，暂满还亏，暂满还亏，待得团圆是几时？
32、《虞美人》【南唐】李煜
春花秋月何时了，往事知多少，小楼昨夜又东风，故国不堪回首月明中
雕栏玉砌应犹在，只是朱颜改，问君能有几多愁，恰似一江春水向东流
33、《一剪梅》【宋】李清照
红藕香残玉簟秋，轻解罗裳，独上兰舟
云中谁寄锦书来，雁字回时，月满西楼
花自飘零水自流，一种相思，两处闲愁
此情无计可消除，才下眉头，又上心头
关于月亮的歇后语
初二三的月亮——不明不白
初七八的月亮——半边阴
大年初一没月亮——年年都一样
大年三十盼月亮——痴心妄想；妄想
三十晚上盼月亮——没指望
上弦的月亮——两头奸（尖）
十五的月亮——完美无缺；圆圆满满
月亮跟着太阳转——沾光；借光
八月十五的月亮——光明正大
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韩国著名魔兽争霸的暗夜选手,现效力于MYM站队