对于那些在阿波罗计划的巨大影响下长大的人来说，月球是太空中一个固定的目标。1969年7月20日阿波罗11号的成功登陆，为沃纳·冯·布劳恩关于人类征服太空的宏伟愿景奠定了基础。接下来将是一个永久性的月球基地和一个空间站，它们将共同作为前往火星的起点。然而，三年半之后，随着尤金·塞尔南和哈里森·施密特爬进一个看起来很脆弱、用箔纸包裹的登月舱，从月球表面发射升空，那个梦想也随之破灭。自那以后，再也没有人类踏足月球。土星五号火箭成了博物馆的展品，而NASA则将赌注押在了一队在近地轨道上运行的航天飞机上。
“如果我们当初坚持使用土星五号，到1975年我们可能就已经拥有月球基地了，”NASA戈达德太空飞行中心（位于马里兰州格林贝尔特）的地球物理学家保罗·洛曼说。公众对当前载人航天计划的冷漠，一个被大多数科学界人士不屑一顾、耗资1000亿美元的国际空间站，以及最近的哥伦比亚号航天飞机灾难，似乎已经扼杀了旧日的探索精神。尽管如今有新的呼声要求直接前往火星，但许多老派的太空爱好者坚称，我们应该从中断的地方重新开始：重返月球，这一次要长期驻留。
“载人火星计划的困难是惊人的。而去月球，你是在进行一次星际旅行。虽然是短途的，但你是在为更长的星际旅行进行廉价且相对安全的演练，”洛曼说。这种想法与NASA长期以来秉持的循序渐进的理念相符。1989年，布什总统提出的《太空探索倡议》——一个为期30年的NASA路线图——就呼吁在前往这颗红色星球之前先建立一个月球基地。两年前，由欧盟研究理事会批准的战略计划“极光计划”，同样设想将重返月球作为前往火星的前奏。
这张照片是1972年从阿波罗17号轨道飞行器上拍摄的埃拉托斯特尼陨石坑，它是一个宽37英里的撞击坑，形成于一片凝固的熔岩平原上。阿波罗计划的终止留下了许多关于月球地质的未解之谜——甚至包括月球是如何形成的。
作为一项额外的好处，月球基地将是进行前沿科学研究的理想场所。“我们可以利用月球作为天文学研究和研究空间环境的平台，”NASA休斯顿人类探索科学办公室经理温德尔·门德尔说。月球上没有风、云、光污染或大气扭曲。地震活动微不足道，月球的自转速率是哈勃太空望远镜轨道周期的1/500。
月球望远镜可以一次性进行长达14天的连续观测。
近40年来，NASA一直在用在月球上建立载人天文台的说法来吸引科学家。“我们中有许多人愿意踏上单程之旅去建立这些观测站，”亚利桑那大学的天文学家威廉·蒂夫特说，他曾是1965年NASA宇航员的候选人。如今，44岁的约翰·格伦斯菲尔德是宇航员队伍中唯一一位在职的专业天文学家-宇航员。他在四次航天飞机飞行任务中，已在太空中度过了超过45天，其中三次任务都专注于天文学。他希望月球上的科学研究能够成为下一个目标，并效仿南极洲的研究模式：“美国国家科学基金会绝不会仅仅为了支持天文学就在南极建立一个基地。但是一旦基地建立起来，天文学研究便随之而来，一些最激动人心的成果也由此产生。”
巧合的是，月球的南极地区——一个被称为艾特肯盆地的1500英里宽的洼地——最有可能成为第一个永久性月球基地的建造地。门德尔描述了一个与NASA上世纪60年代计划相呼应的概念：“最初的任务几乎肯定会是多次、类似阿波罗的，但时间更长，也许是两周，有四个人在月球表面。这些任务将在短时间内促成在月球南极进行更长期的任务。如果我们能让事情顺利进行，技术上做到位，控制好成本，并说服国家这是正确的事情，我们可能在10年内再次登陆月球。”
月球南极的一个主要吸引力是它的“永昼山”，这是一座至少70%的时间都能接收到阳光的山峰。那里的太阳能电池板可以为人员和仪器提供近乎恒定的电力。同样诱人的是，月球南极附近一些永久阴影的陨石坑似乎含有冰，这可以为基地提供水和空气。南极也吸引了行星科学家的兴趣，他们认为那里的一些岩石可能起源于月球内部深处。对这一区域的研究可能会揭示月球的真实构成，并进而揭示其起源。“最初去月球的理由之一是为了弄清楚它是如何形成的，但我们仍然不知道。如果我们能再次把人送上去，我们将在15年内得到一个明确的答案，”洛曼说。主流理论认为，月球是由一个火星大小的天体与早期地球相撞后产生的碎片形成的。这次碰撞可能也触发了地球的板块构造，这对我们生态系统中二氧化碳的循环至关重要。
如果永久基地得以建立，洛曼设想至少建造四个光学天文站点——两个在月球赤道上相隔180度，南北两极各一个。另一种可能性是部署一个光学干涉仪，这是一种将多个望远镜的光线结合起来，创造一个单一超高分辨率仪器的设备。NASA和欧洲空间局（ESA）都在考虑在太空中进行干涉测量任务，但在虚空中维修仪器并保持分离望远镜的精确对准非常困难。而在月球基地附近，无论是进入还是稳定性都不会是问题。
建造一个大型干涉仪将标志着光学天文学的一场革命。“它的分辨率将是哈勃望远镜的数百倍，”喷气推进实验室（JPL）的光学工程师和物理学家迈克·邵说。“你将能看到詹姆斯·韦伯太空望远镜所能看到的一切，但角分辨率要高出一百倍。”在月球上，干涉测量技术也可以应用于亚毫米波段，这个波段介于射电和红外波长之间。亚毫米波辐射通常由遥远星系和恒星形成区域中的碳和水分子产生。在地球上，由于大气中水的干扰，探测这些电磁波即便不是不可能，也是极其困难的。月球将为天文学家提供一个观测亚毫米波宇宙的高分辨率窗口。“如果有人愿意给我们机会在月球上放置一个亚毫米波阵列，我们会毫不犹豫地抓住它，”夏威夷莫纳克亚山加州理工学院亚毫米波天文台台长汤姆·菲利普斯说。“亚毫米波有能力以其他任何频率都无法做到的方式观测到那个寒冷、遥远的宇宙。”
月球表面也可能是太阳系中收听甚低频（VLF）无线电波的最佳地点。实际上，地面上的甚低频天文学并不存在。这是因为几乎所有的甚低频电波都被地球的电离层阻挡了，而且我们的星球本身就是一个天然的辐射源。喷气推进实验室的射电天文学家代顿·琼斯和托马斯·柯伊伯已经勾勒出一个计划，即部署一辆漫游车，在月球背面一个陨石坑内建造一个甚低频射电望远镜——实际上是一个由大量电线充当无线电波接收器组成的巨大网络——月球本身可以阻挡来自地球的无线电噪音。甚低频电波可能揭示曾经高度活跃的“化石”星系；它们也可以用来绘制银河系中古老的超新星遗迹。
到目前为止，无论是NASA还是欧洲空间局都尚未最终确定建立月球基地的具体计划。然而，大西洋两岸的工程师们都表示，技术并非绊脚石。欧洲空间局的“极光计划”提议使用增强版的阿丽亚娜5号运载火箭，以旧时土星五号的方式将宇航员送入月球轨道；门德尔表示，波音公司的德尔塔四号运载火箭也可以进行增强以将人类送上月球。展望未来，NASA计划于2012年发射的轨道太空飞机，根据最终设计，或许能够前往月球轨道。一旦到达那里，飞机可以与事先放置在轨道上的登月舱对接。2002年被任命为NASA太空架构师的加里·马丁表示，载人火星任务很可能会采用类似的一系列步骤。
对于NASA来说，巨大的障碍将是为一个它在一代人以前就已探索过的世界筹集资金和争取政治支持。去年，德克萨斯州民主党众议员尼克·兰普森（其家乡选区包括约翰逊航天中心）提出了一项法案，要求在15年内执行载人登月任务。该法案甚至没有进入投票程序。
马丁在讨论NASA的载人探索计划时，以经典的NASA风格采取了谨慎的态度：“我们的策略是建立一个非常可持续的项目，让人类能够常规性地进入深空。如果你操之过急，我们只会去一次，然后又会迎来另一个30年的中断。”
