自古以来，人类一直对浩瀚的太空充满了好奇和热情，月球就是人类第一个关注和不断观察的对象，地月之间平均距离约为38万公里，一个来回将近80万公里。

美国宇航员阿姆斯特朗的登月在科学领域最大的贡献并非他的脚印，而是带回了来自月球的岩石。 1969年7月至1972年12月，美国阿波罗11号到阿波罗17号载人飞船实施了7次载人登月任务，除了阿波罗13号因发生故障中途返回外，其余6艘飞船皆完成登月，成功将12名航天员送上月球，共带回月壤和月岩样品约381.7千克。

美国与新中国正式建交时，时任美国国家安全事务顾问的布热津斯基在1978年访华时赠送了中国1克的月球样品。这颗只有黄豆大小、要用放大镜才看得清楚细节的月球样本，只用了一半来研究，把另外0.5克送给北京天文馆珍藏。就是靠着这0.5克的微量样本的研究，发表了40篇学术论文。美国的同行再次见到我们时说：这下你们全都知道了。”

1976年，苏联月球16号探测器从月球丰饶海取回了一块101克的小样本，20号探测器和24号探测器则分别从阿波罗尼厄斯高地和月球危海采集了55克和170克样品。

2020 年 11 月 24 日 4.30 分，在中国文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，顺利将探测器送入预定轨道 。嫦娥五号要完成的任务是最复杂、技术难度最大的，要实现月面自动采样返回，完成探月工程的重大跨越——带回 2 千克月球样品。

月球的土壤是由月球岩石在遭受陨石撞击、太阳风轰击和宇宙射线辐射等空间风化作用后形成的，其中有大量的月球岩石碎块、矿物及陨石等物质。月壤虽然在月球上唾手可得，但对地球人来说却蕴藏着巨大的科学价值。通过对月球样品的分析，科研人员有了很多重大发现。

（1）研究月壤样本，既可以了解月球的地质演化历史，也可以为了解太阳活动等提供必要的信息。 （2）月壤中含有大量微小的橘红色玻璃形式颗粒，这些颗粒一般富含铝、硫和锌，它们是在月幔部分融化过程中，于月球表面下约300千米深处形成，因火山活动而喷出到月球表面的。

（3）月壤和月岩中氧化铁的含量很高，从中可以制取水和氧，未来可利用月面物质支持月球基地的运行，并为登月飞行器补充燃料。

（4）样品中发现了核聚变的理想原料氦-3。氦-3 是世界公认高效、清洁、安全的核聚变发电燃料。据计算，100 吨氦-3 所能创造的能源，相当于全世界一年消耗的能源总量。氦-3 在地球上的蕴藏量极少，全球已知且容易取用的只有 500 公斤左右，而早期探测结果表明，月球浅层的氦-3 含量多达上百万吨，足够解决人类的能源之忧。实际上， 随着人类对月球认识的加深，科学家发现月球氦-3 的总储量很可能更多。 尽管开采和利用月球上的氦3还要攻克大量技术难题，但这无疑是人类解决能源危机的希望之一。