1987年，加拿大科学家在渥太华进行了第一次利用微波作飞行动力的微波波束传送电能试验。他们用碟型天线传输微波波束。在试验中，人们发现在波束的聚焦、目标的跟踪方面存在一定的困难。
前不久，日本京都大学的科学家们又进行了类似的试验。不过，他们对加拿大的微波波束传输技术作了改进，采用相控阵天线技术。利用相控阵天线传送微波波束，聚焦精确，跟踪目标快速，利于实现计算机控制。
日本人试验的是一种无机载动力源、长度为1.6米的模型飞机。飞机上既无机载汽油，也无电池，而是靠接收地面的微波能量作为动力，收到的微波能量被转换成电力，驱动飞机螺旋浆转动，获得飞行动力。这一试验的目的不是想研究开发一种不带燃料箱的飞机，而是试验微波传能技术，用于未来空间太阳能电站的电力传送。
科学家们预测，不久后，能产生动力的空间太阳能电站作为实用能源工厂将为空间工厂提供电力，或者为轨道上的载人飞船和空间站提供能源。再进一步的发展将会把电力送往地球。
据科学家分析，空间太阳能电站的经济最佳容量是5~10兆瓦，悬挂于地球赤道上空36000千米高度的对地静止电站的质量为5万~10万吨。
最初步的估算表明，空间太阳能电站每产生1千瓦电量的造价会比核电站同样功率的造价高出50%~100％，比水电站高出100%~150％，比热电站高300%~500％。但是，由于使用甚高频微波辐射传输到地球，微波能量实际上不会被大气所吸收，地面接收站接收到的微波能量转变为电能供给用户，其转换效率可高达90％；更由于空间太阳能电站不耗地球资源，因此工作约5~7年后，其利润将比热电站和核电站高。
建造空间太阳能电站的另一个关键问题是运输。计算表明，在5年内回收这样一个电站的建设费用，它每千克重量的成本不应超过150~200美元。此外，运载火箭应有非常大的推力，一次能将500吨的有效载荷送入轨道。在这样的情况下，总计只需100~200次的发射就可以了，所有货物在3~5年内运输到位。
到目前为止，还没有这种大推力运载火箭能一次将500吨的有效载荷直接送入同步轨道。现有最大推力的运载火箭也只能将100多吨的有效载荷送入地球近地空间。因此，要在3~5年内将空间太阳能电站的建设材料运送到位，还必须研制这种大推力火箭。
怎样大规模开发与利用空间太阳能还处在设想阶段，还需要若干年才能实现。
科学家们相信，现在动手建立一个具有发电容量为15万千瓦的空间太阳能原型电站的计划是可行的。在这之后，就可能建造巨大的电站。随着时间推移，太空太阳能电站还应能帮助解决行星的电力供应。
知识点不可再生能源
自然资源一般是指一切物质资源和自然过程，通常是指在一定技术经济环境条件下对人类有益的资源。自然资源可从不同的角度进行分类。从资源的再生性角度可划分为再生资源和不可再生资源。
再生资源是指一定时间内在人类参与下可以重新产生的资源，如农田，如果耕作得当，可以使地力常新，不断为人类提供新的农产品。再生资源有两类：一类是可以循环利用的资源，如太阳能、空气、雨水、风和水能、潮汐能等；一类是生物资源。
与再生资源相对，不可再生资源是指在一定时间内无法再生的自然资源，如天然气、石油、煤矿、铁矿等矿产资源都是不可再生资源，它们用一些就少一些。
建造月球基地并不遥远
自从美国“阿波罗”登月计划完成之后，人们又在热烈谈论开发月球的事情了，很多科学家还提出建立月球基地的建议。1989年7月，时任美国总统布什还曾宣布要把月球作为人类飞往火星的基地。看来，在未来几十年内，开发月球、建立月球基地是势在必行且一定要做的事了。
空间技术的迅速发展，导致人类外空活动的日益扩大，已经把建造大型空间站、太阳能电站、太空工厂和空间居民点的任务放到了科学家的面前。但是，要实现这些目标，需要大批原材料，而从地球向宇宙空间运送费用非常昂贵，终非长久之计。因此，寻找地球外的材料来源，例如从月球和小行星获取材料以及降低它们的运输费用，就成为发展空间工业生产、建造空间站和太空居民点的关键。
远在“阿波罗”飞船登月的历次航行中，航天员曾从月球带回许多月球岩石样品和尘土。经过分析表明，它们主要由40%的氧、30%的硅和20%~30%的各种金属元素如铝、钛、锰、铁等组成。金属元素经加工后的基本构件可用于制造各大型空间站；硅是玻璃、陶瓷与半导体的基本材料，可用于制造光学和电子元件；氧则供给居民需要。因此，月球确实是地球之外的资源宝库与材料来源。月球的低重力环境又为便宜运送月球材料到宇宙空间提供了保证。月球上的重力仅仅是地球重力的1/6，把材料运往空间所需的脱离速度很小，只有每秒2.31千米，再加上月球上无空气，不存在空气阻力，所以从月球射离物体比在地球射离容易许多。这就是科学家们提出开发月球、建立月球基地的主要需求背景。
人类要开发月球并从它获取丰富的资源，还得先建造月球基地。作为先导，很可能不是直接建造为开发资源的月球基地，而是建造月球宇航基地，用以向宇宙空间射离物体以及为人类飞往火星作准备。建设这些基地的材料何处来？如果是从地球运来，其代价是非常高的。
科学家提出，在月球上建造一个宇航循环基地需1000吨水泥、330吨水和3600吨钢筋，若将这些材料从地面运往月球，每吨需耗资5000万美元，显然太昂贵了。材料学家对月球岩样进行分析和试验后认为，只要把氢带上月球就可把月球上的岩石变为最理想的建筑材料。月球表面钛、铁含量极为丰富，这些矿物被加热800摄氏度后与氢结合会产生铁、钛、氧气和蒸汽。在此过程中产生人类生存所必需的水和氧气。月球岩石可精炼成轻型和坚固的水泥，剩下的铁矿可用来冶炼钢筋。这种月球岩石同其他小行星的组成物质相似，已经在茫茫宇宙中存在了许多亿年，不但能抵挡太阳射线对其粒子的辐射，还能经受极大的温差考验。材料科学家利用航天员带回地面的月球岩石样品制成了一块目前世界上无法同它相比的最强硬、最坚固、最富弹性的混凝土。这种混凝土是唯一能在气候异常的月球屹立的建筑材料。在月球上生产每千克这种品质的混凝土只需氢3克，而且只要具有总重量约200吨的机械钻探设备就可投入月球物质的挖掘。化学科学家设计了许多从月球岩土中提取纯净元素的方案，包括利用太阳能加热月球物质的物理分离法以及利用氢氟酸之类的试剂从氧化物中取得氧、硅和金属的化学分离法，并将每个加工厂设计成能循环使用试剂和废料的齐全生产单位。一个只有1吨重的小小的试验性化工厂，每年可将十几吨月球物质加工成氧、金属和玻璃。因此，科学家认为，建设月球基地的基本材料不必从地球运去，可以就地取材。待月球基地建成后，可以大规模开发月球，建造月球工厂，并把大批材料通过宇航基地射离月球，输往地球轨道和太阳系空间，用以建造各种大规模空间站，并为太空工业提供原料，为太空居民城镇建设供应建材。
月球上的尘土确实非常有用，用它还可烧制房屋的砖、瓦和管道。利用尘土覆盖航天员居住点和月球实验室，可使他们免受宇宙射线、太阳耀斑的侵害。近2米厚的月球尘土可使航天员获得与地球相同的对宇宙射线的防护机制。开发月球、建设月球基地不仅是可能的，而且是人类在地球外开拓疆域必然要做的一项工作。
开发月球还能使它成为人类未来从事科学研究的前哨阵地。在那里，科学家不仅能够直接研究月球的种种特性及其演化过程，而且也可能是唯一揭开地球早期史奥秘的地方。例如，研究它的矿物构造过程，可以和地球比较。利用月球无空气、低重力、自转速度慢和环境幽静的特点，有可能在物理学、化学、生物学和其他科学方面进行唯一性实验；在月球上进行天文学与天体物理的研究比在地球更具优越性。对人类社会来说，开发月球显得日益重要起来。
月球基地能否迅速地发展，全决定于是不是有可能将开采的材料大量射离月面。这里需要一种称为物质驱动器的月球物质高效率发射装置。物质驱动器在不到160米长的轨道上将有效载荷加速到可摆脱月球引力的速度，即每秒2.31千米，连续不断将有效载荷射离月面，然后使脱离轨道的载荷朝着一定的方向准确地飞往空间某一位置，也就是月面上空60820千米、称为地月体系中的拉格朗日平衡点的地方。在那里再由一直径约9米的圆柱形接收器将其截获。停留平衡点的物质接收器可以耗能最少地进行工作。被截获的月球物质然后被缓缓送入高地球轨道的各用户。普林斯顿一实验室曾做了这种物质驱动器的模型，利用它运载工具被加速到1100个重力加速度，是航天飞机能达到的最高加速度的100倍。除了轨道长度和运载工具的质量外，模型和实物同样大小。导轨仅用一段，只有0.5米长，是由20个驱动线圈组成的。启动后，运载工具从静止状态开始运行，以400千米／小时的速度飞出0.5米长的导轨。
已有设想要用一种类似汽车装配中的机器人那样的自动复制机，经过2年左右时间生产100多台月球物质驱动器，每年能把10万多吨的材料运输到空间工厂和各大型空间站。这样，在未来太空，将会出现一个全新的产业，人类将逐渐摆脱地球的羁绊。
建立月球基地还要求研制一种能将人员和物资送往近地轨道以外太空去的轨道间运输飞船，它将在近地轨道和地球同步轨道间往返运送有效载荷，并将有效载荷运送到通向月球、小行星和行星的特定轨道上。1986年3~7月期间，前苏联的“联盟T15”号飞船曾在“和平”号和“礼炮7”号两座空间站之间进行过往返穿梭飞行，进行人员和仪器设备的运输。但是，这仅是低轨道之间的空间运输。美国的航天飞机所能到达的高度也只限于近地轨道，所以建造轨道间的运输飞船是将人员和货物送往空间站以外轨道的先决条件。
虽然月球物质驱动器和空间轨道间运输飞船两项关键技术还在努力解决之中，科学家们却已经在拟定月球基地的发展计划了。
为了对各国在月球和其他天体上的活动进行组织和管理，1979年12月18日联合国通过了月球条约。
1987年10月，在国际宇航科学院的会议上，来自50多个国家的近1000名科学家和工程师联名提议建造国际月球基地。提议中的建造计划大致分4个阶段：
第一阶段的目标：在2001年前建造一个载人月球轨道空间站。到目前为止，人类已经先后建立过若干地球轨道上的空间站，例如“和平”号空间站。
第二阶段目标：在2010年前在月球建立研究实验室，其中在2003~2005年期间，由6名航天员首批登月，组成基地站。在2006~2010年期间，基地人员增至30人，建成研究实验室。
第三阶段目标：发展主要生产设备，并为每年向地球同步轨道和其他地方输出10万吨产品而继续扩大有关设施。这可能要相当长的一段历史时期。
第四阶段目标：到21世纪末建成具有高度生产能力的月球基地。
此外，科学家的联名提议还要求建立相应的国际月球基地开发机构，它的主要作用应包括诸如召开规划会议、讨论建造月球基地的政策和法律等等有关问题。当这样的国际月球基地开始建造并变成现实时，可能会出现一些全新的问题。例如国家的意义、国家的边界和人类之间的相互关系，有可能需要重新探索和认识，或者说至少会赋予新的含义和内容。
科学家们建议的国际月球基地，其最终目标是拥有高度生产能力，显然是一座月球城镇，离我们还相当远。而第二阶段目标已经就在眼前，规模不会很大，科学家们也研究得比较具体。他们认为，早期的月球基地应包括一个检测月球物质、监测基地成员健康状况和生活食品的试验舱，一个生活舱，一个不加压的储藏舱，一个加工月球物质的小小化工厂，一个带观测室和气闸门的连接舱，两辆月球运输车。这种基地的成员可包括指令长、机械师、机械技师、医生、地质学家、化学家和生物学家。基地成员每两个月轮换一次，每次通过在低月球轨道上会合的轨道间运输飞船和月球游览车交换3~4个基地工作人员。
在这之后，人类将可利用小小化工厂生产的产品和建筑材料在月球上建造固定的、坚固的宇航基地，为今后把开发出来的月球物质送往空间各用户和为人类飞往火星作出发地。
知识点拉格朗日平衡点
拉格朗日点是以著名的法国数学家和力学家拉格朗日命名的空间中的一个点，也被称为太空中的天平点。由于受到两个天体的重力影响，位于这一点上的小型物体可以相对保持平衡，不需要动力推进以抵挡引力作用。在每两个大型的天体之间，比如太阳和木星、地球和月球之间，理论上都存在5个拉格朗日点。
