引言

在宇宙中寻觅和建设新家园，一直是人类不懈追求的目标。近年来，人类航天活动正加速从近地空间向地月空间拓展。从已有概念出发，地月空间可以被理解为地球空间与月球空间的交集。地球空间和月球空间分别是地球与月球引力作用的空间范围。其中，地球空间以地球静止轨道高度35786km为界，分为近地空间和远地空间[10]；月球空间以80000km为界分为近月空间和远月空间。近年来，有学者提出了更为细化的地月空间定义，认为地月空间是由近地空间、月球空间和地月转移空间所组成的宇宙空间[1]，涵盖了地球静止轨道之外直至月球表面的广阔区域，是近地轨道和月球轨道的延伸区域[7]。在英文语境中，地月空间除了常被译为“cislunar space”，也可表述为“Earth-Moon space”。

地月空间具有其独特的科学、经济和军事价值。科学上，它是研究月球起源与演化、太阳系早期历史以及地球磁场对宇宙射线影响机理的天然实验室。例如，有学者基于对嫦娥四号数据的分析，揭示了地球磁场对银河宇宙射线的阻碍作用和所形成的一个可延伸至月球轨道以远的“空腔”[12]。这一发现对保障未来载人深空探测任务的辐射安全具有指导意义。经济上，地月空间蕴藏着丰富的物质、位置和环境资源，月壤、水冰、矿物等物质资源和轨道、频率等位置资源的协同开发，将催生原位资源利用、天地一体化信息网络和可重复使用运输系统等新兴产业，为构建“地月经济区”和新质生产力培育提供强大支撑[5]。军事上，未来战争将在陆、海、空、天、电、网和认知等空间全面打响，并向“深地、深海、深空、深网、深脑”领域延伸，呈现“无人、无形、无声、无边”的特点，具有“极深、极远、极微、极智”的趋势[3][4]。地月空间作为太空安全的新挑战，其范围内的空间态势感知、资产保护与行动自由保障，已成为大国博弈的焦点[8]。

世界各主要航天国家正加速布局地月空间。表 \ref{tab:21世纪以来世界各国在地月空间开展的任务情况} 汇总了自21世纪以来各国实施的地月空间探测任务，涵盖了中国、美国、印度、日本、韩国、以色列、俄罗斯及欧洲等国家和地区。我国已成功实现探月工程三步走战略，并规划了月球科研站、载人月球探测和小行星探测等重点任务[1]。自2004年“嫦娥”探月工程启动以来，中国20多年来成功实施了多项月球探测任务并取得突破，如“嫦娥四号”在月球背面软着陆，“鹊桥”中继星实现月球背面中继通信，“嫦娥五号”在月球采样返回，成功实现探月工程“绕、落、回”，并积极推进载人登月任务[2]。2019年10月，国内学者提出于本世纪中叶全面建设“地月空间经济区”的构想，涉及航班化地月空间运输体系、空间资源探测与开发体系、空间基础设施体系三大体系[1]。与此同时，美国也于2019年启动了“阿尔忒弥斯”（Artemis）重返月球计划，制定了多个任务阶段的月球和深空探测规划，力图打造可以自由往返地月空间的空间站，实现月面可持续探测，并建立载人火星探测的月球前哨站[11]。欧洲航天局启动了“月光”（Moonlight）计划，致力于建设月球通信导航网络。中国与俄罗斯则联合发布了《国际月球科研站路线图》和《合作伙伴指南》，旨在月球表面或轨道上建设综合性科学实验基地[2]。这些计划的推进，使地月空间目标的数量和活动复杂性急剧增加，对相应的探测、跟踪与导航能力提出了紧迫需求[9][6]。2026年4月，历经多次延期后，美国登月火箭“太空发射系统”发射升空，成功执行阿尔忒弥斯2号载人绕月任务。由此可见，未来地月空间的活动将会更加频繁，空间飞行任务更加复杂，航天器的空间跨度也越来越大。地月空间已然成为未来空间活动的热点区域。

目前，人类太空经济与军事活动主要集中于地球静止轨道以下的近地空间。近年来，随着近地空间人造物体数量急剧增加，碎片威胁、轨道资源争夺、太空交通管理等安全问题日益凸显，相当程度上制约了太空领域可持续发展。于是，人们将发展目光投向广袤无垠的深空，地月空间首当其冲，成为国际竞争新的前沿热点。地月空间范围广袤，向下连接近地空间，向上可达包括火星在内的太阳系其他天体，扼守人类从地球走向深空的必经之路，拥有足够广阔的战略纵深，被认为是太空资源开发、经济发展和军事行动的新"蓝海"，具有巨大的经济与军事潜力。

月球拥有支撑人类生存的必要自然条件和丰富自然资源，是人类进军深空理想的前进与保障基地。地月空间拥有围绕地球和月球两个天体引力中心形成的地月转移轨道、近月轨道、远距离逆行轨道，还有围绕地月平动点的晕轨道、近直线晕轨道等，并且地月空间轨道机动转移耗费能量很小，为各类地月空间飞行器轨道驻留和转移提供了不可多得的便利条件。未来地月空间可建成四通八达、支撑地球与深空之间高效运输网络的"物流中心"。从这个意义上讲，地月空间具有独特地缘优势，在人类文明走向深空的进程中将扮演重要角色。

未来，无论是深空经济还是军事领域的高效开发应用，都离不开感知、通信、导航、定位、授时等信息基础设施支撑，都需要在近地空间之外构建新的天基信息基础设施。地月空间的5个地月平动点与地球、月球两大天体之间的相对几何构型自然维持不变，其附近存在大量稳定的周期或拟周期轨道，在这些轨道运行的航天器只需消耗很少能量即可长期稳定运行。可以说，地月平动点是部署地月空间信息基础设施的必然选择，谁先占据了地月平动点轨道，谁就在深空信息基础设施建设上抢得了先机，谁就在深空经济开发与军事布局上赢得了主动。

地月空间拥有取之不尽、用之不竭的能源资源，为未来构建深空经济生态系统提供了充足的能源保障。除了终极的绿色环保太阳能外，月球还拥有丰富的氦-3资源，而氦-3是安全清洁无污染的理想核聚变原料，30t氦-3产生的能量就可满足美国1年的能源需求。据估计，月球氦-3总储量近百万吨，可满足整个地球数千年的能源需求，但实际可提取量取决于采矿技术和经济可行性。月球冰层中还蕴藏丰富的氧气、氢气等资源，未来可作为火箭燃料为航天器提供动力。月球的稀土矿沉积物也很丰富，包括航天器上经常用到的铂、锂等元素，为在月球上制造航天器提供了便利条件。一旦月球资源开发形成规模，将产生不可估量的巨大财富，战略价值不言而喻。