科學(xué)家們已經(jīng)提出了多種月球基地的采礦方案,包括借鑒地球采礦技術(shù)和采礦設(shè)備,計算機(jī)控制的遙控操作采礦系統(tǒng)等。月球采礦將分階段實現(xiàn):第一階段首先進(jìn)行勘探和采礦的實驗性研究;第二階段建設(shè)采礦所需的基礎(chǔ)設(shè)施,例如從地球上將勘探、施工和采礦設(shè)備部件運(yùn)送到月球基地上進(jìn)行裝配,建設(shè)采礦場,并開展小規(guī)模作業(yè);第三階段將擴(kuò)大采礦作業(yè);第四階段將建成先進(jìn)的月球采礦基地,采礦人員將在控制室中遙控機(jī)器人進(jìn)行較大規(guī)模的開采。
目前,美國在研討未來月球冶金工業(yè)的建設(shè)方案。估計到2025年左右,月球上就會出現(xiàn)第一批冶金廠,生產(chǎn)各種金屬制件和液氧,供建設(shè)月球基地、太陽能電站、空間站以及其他航天器的需要。
月球采礦將是個高度自動化的過程,平時無人值守,隔一段時間,航天員對開采設(shè)備進(jìn)行一次檢查和維護(hù)。月球上的開采設(shè)備與地球上的開采設(shè)備有許多不同,它們大都是遙控開采機(jī)器人,以電力驅(qū)動,能承受惡劣的月球環(huán)境,采用模塊化設(shè)計,以便于更換部件和維修。
開采機(jī)器人能夠“一專多能”,除完成“本職工作”外,還能承擔(dān)一些通用性的任務(wù),如起重、拖運(yùn)等。由于月球重力加速度只有地球的1/6,與地球質(zhì)量相同的物體在月面要輕得多,因此月面運(yùn)輸?shù)哪芎暮艿汀τ陂_采量較大的作業(yè),需要使用可移動的處理設(shè)備如移動處理廠等,避免大量的原料運(yùn)輸,以提高開采效率。