月面居住

• 月の材料を使って月面に観測施設を建設することで、宇宙空間に打ち上げる必要なく、宇宙空間にある施設の多くの利点を享受できます。^{[ 7 ]}月の土壌は望遠鏡の可動部分には問題がありますが、直径50メートルまでの鏡の製作にはカーボンナノチューブやエポキシ樹脂と混ぜることができます。 ^{[ 8 ] [ 9 ]}月は比較的近く、天体観測の視界は問題になりません。極付近の特定のクレーターは永久に暗く低温であるため、赤外線望遠鏡に特に適しています。また、月の裏側にある電波望遠鏡は地球からの電波の雑音から遮蔽されます。 ^{[ 10 ]}月の天頂望遠鏡はイオン液体で安価に作ることができます。^{[ 11 ]}
• 月の北極にある農場では、夏の間ずっと続く日光の下で作物をローテーションすることで、現地の夏の間、1日8時間の日光を確保できる。現地の夏の間は、適度な温度、放射線からの保護、受粉のための昆虫、その他すべての植物に必要なものを人工的に提供できるが、費用がかかる。ある試算では、0.5ヘクタールの宇宙農場で100人を養うことができると示唆されている。^{[ 12 ]}

• 月の長い夜は太陽光発電への依存を妨げ、太陽光が当たる赤道面に面した施設は、大きな温度変化（約95 K（-178.2 °C）から約400 K（127 °C））に耐えられるように設計する必要がある。この制限の例外は、月の北極にあるいわゆる「永遠の光の峰」で、常に太陽光を浴びている。月の南極に向かうシャクルトン・クレーターの縁も、ほぼ一定の太陽光が当たっている。極付近でほとんどの時間光が当たる他の地域は、電力網で接続できる。月の表面から1メートル下の気温は、1か月間ほぼ一定で、緯度によって赤道付近の約220 K（-53 °C）から極付近の約150 K（-123 °C）まで変化すると推定されている。^{[ 13 ]}これは熱貯蔵庫として利用できる。        
• 月には窒素や水素などの揮発性元素が極めて少ない。揮発性酸化物を形成する炭素も少ない。ルナ・プロスペクターを含む複数のロボット探査機は、太陽風から予想されるものと一致する水素が月の地殻に存在し、極付近で濃度が高いという証拠を収集した。^{[ 14 ]}水素が必ずしも水の形である必要はないという意見の相違があった。2009年の月面クレーター観測衛星（LCROSS）のミッションは、月に水が存在することを証明した。^{[ 15 ]}この水は氷の形で存在し、おそらくこれまで採掘されたことのないほど低温の地表にあるレゴリスに小さな結晶として混ざっている。炭素と窒素を含む他の揮発性物質も氷と同じ低温トラップで発見された。^{[ 16 ]}月面でこれらの揮発性物質を回収する十分な手段が見つからない場合、生命と産業プロセスを支えるために他の供給源から輸入する必要がある。揮発性物質は厳密にリサイクルする必要がある。これにより成長が制限され、居住地は輸入に依存せざるを得なくなるだろう。月面宇宙エレベーターが建設されれば、輸送コストは削減されるだろう。 ^{[ 17 ]}
• ケック天文台が2006年に、二重小惑星トロヤ群617 パトロクロス^{[ 18 ]}、および木星軌道上の他の多数のトロヤ群天体が、おそらく水氷と塵の層で構成されているという発表、およびより近いメインベルト小惑星1 ケレスに大量の水氷が存在するという仮説は、惑星間輸送ネットワークを介してこの領域から揮発性物質を輸入することが、そう遠くない将来に実用的になる可能性があることを示唆している。これらの可能性は、太陽系の中外縁部からの複雑で高価な資源利用に依存しており、それはかなりの期間利用可能になる可能性は低い。
• 断熱のための十分な大気がないため、温度が極端に変化し、月の表面の状態は、表面気圧（夜間）が 3 × 10 ⁻¹⁵ barの深宇宙の真空状態にいくらか似ています。 ^{[ 19 ]}また、月の表面は惑星間空間の半分の放射線にさらされており（残りの半分は居住施設の下にある月自体によって遮られています）、宇宙線による健康被害や太陽風による陽子被曝のリスクの問題が生じています。2020 年、科学者たちは中国の嫦娥 4 号着陸機によって行われた、月の表面での放射線被曝量の史上初の測定結果を報告しました。 ^{[ 20 ] [ 21 ]}月の瓦礫は居住区を宇宙線から保護することができます。^{[ 22 ]}屋外での探査中に太陽フレアから遮蔽することはより困難です。
• 月が地球の磁気圏尾部を通過すると、プラズマシートが月の表面を横切って鞭打つ。電子は月に衝突し、昼側では紫外線光子によって再び放出されるが、夜側では電圧が蓄積される。これにより、-200 V から -1000  Vの負電荷が蓄積される。月の磁場を参照。^{[ 23 ]}
• 月の塵は、微小隕石によって形成された非常に研磨性の高いガラス質の物質で、風化がないため丸みを帯びていません。あらゆるものに付着し、機器を損傷する可能性があり、有毒である可能性もあります。太陽風中の荷電粒子に衝突されるため、高度にイオン化されており、吸い込むと非常に有害です。1960年代と1970年代のアポロ計画では、このため、宇宙飛行士は月面からの帰還飛行中に呼吸器系の問題に悩まされました。^{[ 24 ] [ 25 ]}
• 月面での作物栽培は、長い月の夜（354 時間）、表面温度の極端な変動、太陽フレアへの曝露、窒素がほとんどなくカリウムも少ない土壌、受粉のための昆虫の不足など、多くの困難な課題に直面している。月には大気がないため、植物は密閉されたチャンバーで栽培する必要があるが、実験では植物は地球よりもはるかに低い圧力でも生育できることが示されている。^{[ 26 ]} 354時間の夜を補うために電気照明を使用することは難しいかもしれない。地球上の1エーカー（0.405ヘクタール）の植物は、正午に 最大4メガワットの太陽光エネルギーを享受する。1970年代にソ連の宇宙計画で行われた実験では、354時間の光と354時間の暗のサイクルで通常の作物を栽培することが可能であることが示唆されている。^{[ 27 ]}月面農業に関するさまざまな概念が提案されており、^{[ 28 ]}夜間に植物を維持するために最小限の人工光を使用することや、人工光で苗から育てて月の1日の終わりに収穫できるような成長の速い作物を使用することなどが含まれます。^{[ 29 ]}中国の嫦娥4号月着陸船ミッションでの実験では、種子が月の保護された条件下で発芽して成長できることが実証されました（2019年1月）。綿の種子は、少なくとも最初は過酷な条件に耐えることができ、他の世界の表面に発芽した最初の植物となりました。しかし、熱源がないため、植物は寒い月の夜に枯れてしまいました。^{[ 30 ]}固定された人工光源が設置された洞窟で生育するランペンフローラは、生存にほとんど光を必要としない植物が存在することを示しています。 

核分裂炉は、月面基地の電力需要の大部分を満たす可能性がある。^{[ 31 ]}核分裂炉の助けを借りれば、354 時間にも及ぶ月の夜の困難を克服できる。NASA によると、核分裂発電所は、 地球上の約 8 軒の住宅の需要に相当する 40 キロワットの安定した電力を生成できる。^{[ 31 ]} NASA が公開したそのような発電所のアーティストによるコンセプトでは、原子炉は周囲から遮蔽するために月の表面の下に埋設され、原子炉の上方に伸びる塔のような発電機部分から、残った熱エネルギーを放出するためにラジエーターが宇宙に伸びている様子が描かれている。^{[ 32 ]}

放射性同位体熱電発電機は、太陽光発電施設のバックアップ電源および非常用電源として使用できる。必要な放射性同位体は、比較的エネルギー密度が高いため地球から輸入するか、適切な材料（例えば^237）に中性子を照射してその場で生成することができる。熱中性子で稼働する核分裂炉で必然的に生成されるマイナーアクチニドであるNpは、一般的に使用される^{238を生成するために用いられる。}プルトニウム）または原子炉の高レベル廃棄物から化学的に分離されたもの（例：アメリシウム241）。このような核電池は、数十年にわたり主要な宇宙開発国すべてによって宇宙船で使用されており、ペースメーカーなどの医療機器の電源として人体に埋め込まれたものもあるため、その挙動とトレードオフはよく理解されている。 ^{[ 33 ]}

日本の宇宙探査機「かぐや」は、月面付近にウランとトリウムの両方が存在することを確認した^{[ 34 ]。}これは将来、月資源から核分裂燃料を現地生産することを可能にするかもしれない。しかし、濃度は比較的低く、トリウム燃料サイクルを使用しない限り、軽水炉で使用可能な燃料を生産するにはウランを濃縮する必要があるだろう。月のウランの同位体組成は不明だが、地球上のウラン（99%が^238）と大きく異なると考える理由はほとんどない。U、約0.72% ²³⁵U、55 ppm ²³⁴U )核燃料の再処理を現地で行うことで、濃縮や地球からの燃料輸入の必要性を減らすことができる。アルゴンヌ国立研究所が運用する一体型高速炉プロトタイプで実証されているパイロプロセッシングは、大量の有機溶媒を必要とする事実上の標準であるPUREXの代わりに使用できる可能性がある。

2000年代の具体的な開発プログラムの一つに、NASAとDOEの核分裂表面電力（FSP）プロジェクトがあった。これは「有人探査ミッションを支援するための公称40kWeの電力システムを開発および実証する」ことに焦点を当てた核分裂発電システムである。FSPシステムのコンセプトは、従来の低温ステンレス鋼、液体金属冷却原子炉技術とスターリング動力変換を組み合わせている。2010年までに、主要なコンポーネントのハードウェアテストが成功裏に完了し、非核システムの実証テストが製造されていた。^{[ 35 ]}

2018 年 5 月、NASA と DOE は、高濃縮ウラン燃料を使用した熱伝達技術を実証する実験を実施しました。スターリング技術を使用したキロパワー原子炉 (KRUSTY) 実験では、システムが通常状態と異常状態の両方で期待どおりに動作することが示されました。^{[ 36 ] [ 37 ] [ 38 ]}日本もRAPID-L の概念設計を開発しました。^{[ 39 ]}

2022年6月、NASAとDOEは、月面での表面電力システムの実証のために、今世紀末までに打ち上げ準備が整う可能性のある3つの核分裂発電コンセプトを選定した。この技術は、アルテミス計画の一環として将来の探査に役立つだろう。産業界との協力の焦点は、2030年代初頭までに40キロワット級の核分裂発電システムを設計、製造、テストすることである。^{[ 40 ]}コンセプト設計段階は2024年初頭に終了した。^{[ 41 ]}

ヘリウム3の採掘は、将来の核融合発電の潜在的な生産においてトリチウムの代替として利用できる可能性がある。 ^{[ 42 ]}

太陽エネルギーは月面基地の動力源として考えられる。太陽電池パネルの製造に必要な原材料の多くは現地で採掘できる。月面の長い夜（354時間、地球時間で14.75日）は、月面での太陽光発電の欠点である。^{[ 43 ]}これは、少なくとも1つが常に日光に当たるように複数の発電所を建設することで解決できるかもしれない。別の可能性としては、月の南極付近のマラパート山^{[ 44 ]}や北極付近のピアリー・クレーターの縁^{[ 45 ]}など、太陽光が一定またはほぼ一定の場所に発電所を建設することが挙げられる。 月のレゴリスには鉄やアルミニウムなどの構造用金属が含まれているため、太陽電池パネルは現地で建設されたタワーの高い位置に設置し、そのタワーは太陽を追尾するように回転する可能性がある。3つ目の可能性としては、パネルを軌道上に残し、マイクロ波として電力を地上に照射することが挙げられる。^{[ 46 ]}

太陽エネルギー変換器はシリコン太陽電池パネルである必要はありません。太陽と日陰の間のより大きな温度差を利用して熱機関発電機を稼働させる方が有利な場合があります。集光された太陽光は鏡を介して中継され、スターリングエンジンやソーラートラフ発電機で使用したり、照明、農業、プロセス熱に直接使用することもできます。^{[ 47 ]}集光された熱は、月面物質からさまざまな元素を抽出するための材料処理にも使用できます。^{[ 48 ]}

月の北極と南極が人間の居住施設にとって魅力的な場所である理由は2つあります。第一に、極付近の常に日陰になっている地域に水が存在する証拠があります。 ^{[ 56 ]}第二に、月の自転軸は黄道面にほぼ垂直であるため、月の極円の半径は50km未満です 。したがって、集電ステーションは、少なくとも1つが常に日光にさらされるように配置することが可能であり、極地施設をほぼ完全に太陽エネルギーで稼働させることができます。太陽光発電が利用できなくなるのは月食の間だけですが、これらの現象は比較的短時間で、完全に予測可能です。したがって、そのような居住施設には、月食の間、または太陽光発電に影響を与える事故や故障が発生した場合に、一時的に居住施設を維持できる予備エネルギー供給が必要になります。水素燃料電池は、必要な水素を月の極地の水と余剰の太陽光エネルギーを使用して現地で調達できるため、この目的に最適です。さらに、月の表面は凹凸が多いため、ほぼ途切れることなく太陽光が当たる場所もあります。例えば、月の南極にあるシャクルトン・クレーター付近に位置するマラパート山は、観測地点としていくつかの利点があります。

• ほとんどの時間、太陽にさらされている（「永遠の光の頂点」を参照）。2つの近接したソーラーパネルアレイは、ほぼ連続的に電力を受け取るだろう。^{[ 57 ]}
•  シャクルトン・クレーター（116 km、または69.8マイル）に近いことから 、クレーターに電力と通信を供給できる可能性がある。このクレーターは天体観測にとって潜在的に価値がある。赤外線機器は極低温の恩恵を受けるだろう。電波望遠鏡は地球の広帯域電波干渉から遮蔽されることで恩恵を受けるだろう。^{[ 57 ]}
• 近くのシューメーカー・クレーターやその他のクレーターは常に深い影に覆われており、貴重な水素やその他の揮発性物質が濃縮されている可能性がある。^{[ 57 ]}
• 高度約5,000メートル（16,000フィート）にあるため、月面の広範囲にわたって地球との見通し通信が可能となっている。^{[ 57 ]}
• 南極エイトケン盆地は月の南極に位置しています。これは太陽系で知られている中で2番目に大きい衝突盆地であり、月面で最も古く最大の衝突地形でもあります^{[ 58 ]。}また、地質学者が月の地殻のより深い層にアクセスできるようになるはずです。中国の嫦娥4号が着陸したのは、月の裏側です^{[ 59 ] 。}

NASAは、探査システムアーキテクチャ研究の月面建築に関する章で、月面基地の参照設計に南極の地点を使用することを選択しました。 ^{[ 58 ]}北極では、ピアリー・クレーターの縁が基地に適した場所として提案されています。^{[ 60 ]} 1994年のクレメンタイン・ミッションの画像の調査^{[ 61 ]}によると、クレーターの縁の一部は（月食時を除いて）常に太陽光に照らされているようです。^{[ 60 ]}その結果、この場所の温度条件は非常に安定しており、平均-50 ℃（-58 °F）になると予想されます。^{[ 60 ]}これは、地球の極寒のシベリアと南極の冬の条件に匹敵します。ピアリー・クレーターの内部には水素鉱床が存在する可能性もあります。^{[ 60 ]}  

1994年にクレメンタインミッション中に実施されたバイスタティックレーダー実験^{[ 62 ]は、南極周辺に水氷が存在することを示唆した[ 63 ] [ 64 ]} 。ルナプロスペクター探査機は2008年に、南極で水素の存在量が増加し、北極ではさらに増加し​​たと報告した^{[ 65 ]} 。一方、アレシボ電波望遠鏡を使用して報告された結果は、クレメンタインの異常なレーダー信号は氷ではなく表面の粗さを示していると解釈する人もいる^{[ 66 ]} 。この解釈は普遍的に合意されているわけではない^{[ 67 ]。}

極域の潜在的な制約の一つは、太陽風の流入によってクレーター縁の風下側に電荷が生じる可能性があることである。その結果生じる電圧差は、電気機器に影響を与えたり、表面の化学組成を変化させたり、表面を侵食したり、月の塵を浮遊させたりする可能性がある。^{[ 68 ]}

月の赤道付近は、太陽風の入射角が大きいため、ヘリウム3（地球上では希少だが核融合研究で非常に求められている）の濃度が高い可能性が高い。^{[ 69 ]}また、月外交通においても有利な点がある。月の自転が遅いため、物質を打ち上げる際の回転による利点はわずかだが、対応する軌道は黄道と一致し、地球を周回する月の軌道とほぼ一致し、地球の赤道面とほぼ一致する。

複数の探査機が嵐の大洋地域に着陸している。ライナー・ガンマ異常や暗い底面を持つグリマルディ・クレーターなど、長期的な研究対象となる可能性のある地域や地形が数多く存在する。

月の裏側は地球との直接通信手段を持たないが、L ₂ラグランジュ点に通信衛星を配置するか、周回衛星のネットワークを構築すれば、月の裏側と地球との通信が可能になるかもしれない。^{[ 70 ]}裏側は地球からの電波遮蔽が良好なため、大型電波望遠鏡を設置するのにも適した場所である。^{[ 71 ]}大気がないため、チリの超大型望遠鏡（ VLT）のような光学望遠鏡アレイを設置するのにも適している。^{[ 7 ]}

科学者たちは、ヘリウム3の最高濃度は、太陽の裏側の海と、チタン系鉱物イルメナイトが集中している近側の領域で見られると推定している。近側では、地球とその磁場が、各軌道で表面を太陽風から部分的に遮蔽している。しかし、裏側は完全に露出しているため、イオンの流れのより大きな割合を受け取るはずである。^{[ 72 ]}

月の溶岩洞は、月面基地を建設する可能性のある場所である。月面にある無傷の溶岩洞は、頻繁な隕石衝突、高エネルギー紫外線や高エネルギー粒子、極端な昼夜温度変化といった月面の過酷な環境から身を守るシェルターとして機能する可能性がある。溶岩洞は、近くの資源へのアクセスが容易なため、シェルターとして理想的な場所である。また、数十億年もの間、時の試練に耐えてきたことから、信頼性の高い構造物であることも証明されている。^{[ 73 ]}

地下居住施設は、月の表面の極端な温度から逃れることができる。昼間（約354時間）の平均温度は約107 ℃（225 °F）だが、 123 ℃（253 °F）まで上昇することもある。夜間（こちらも354時間）の平均温度は約-153 ℃（-243 °F）である。^{[ 74 ]}地下では、昼夜ともに約-23 ℃（-9 °F）となり、人間は暖房のために通常のヒーターを設置できる。^{[ 75 ]}        

そのような溶岩洞の一つが2009年初頭に発見された。^{[ 76 ]}

月の内部の温度と圧力は、深さとともに上昇する。

月面居住施設を地下に建設することを提案する人もいる。地下であれば放射線や微小隕石から身を守ることができる。また、居住施設は地上への数カ所の出口を除いて外部から完全に密閉されるため、空気漏れのリスクも大幅に軽減される。こうした地下居住施設は、掩蔽壕や核シェルターのようなものと言えるだろう。

地下居住施設の建設は恐らくもっと複雑だろう。地球から最初に持ち込まれる機械の一つは、遠隔操作の掘削機かもしれない。完成したら、崩壊を防ぐために何らかの硬化処理が必要となり、おそらく入手可能な材料から作られたスプレー式のコンクリートのような物質が用いられるだろう。[ ^{77 ]その後}、現場で作られたより多孔質の断熱材を塗布 することができる。RowleyとNeudeckerは、ガラスのような内面を残す「溶けながら進む」機械を提案している。^{[ 78 ]}部屋と柱のような採掘方法も使用されるかもしれない。空気を保持するために、膨張式の自己密閉型布製居住施設が設置されるかもしれない。

ヨーロッパでは、学生たちが月の氷で満たされたクレーターに居住地を掘削するという代替案を研究している。 ^{[ 79 ]}

より簡単な解決策としては、月面居住施設を月面に建設し、モジュールを月の土壌で覆う方法がある。月の土壌は、シリカと鉄を含む化合物の独特な混合物で構成されており、マイクロ波エネルギーを使用してガラス状の固体に溶融することができる。^{[ 80 ]}ブラチッチは月のガラスの機械的特性を研究し、水分を遮断するために金属でコーティングすれば、剛性構造物を作るための有望な材料であることを示した。^{[ 81 ]}これにより、構造設計に「月のレンガ」を使用したり、緩い土をガラス化して硬いセラミックの地殻を形成したりすることが可能になるかもしれない。

月面に建設される月面居住施設は、放射線と微小隕石の遮蔽を強化する必要がある。月面基地を深いクレーター内に建設すれば、放射線と微小隕石に対する少なくとも部分的な遮蔽が得られる。長距離深宇宙有人ミッションの放射線遮蔽手段として人工磁場が提案されており^{[ 82 ] [ 83 ]}、月面居住施設でも同様の技術を使用できる可能性がある。月面の一部の地域には強い局所磁場があり、帯電した太陽粒子や銀河粒子への曝露を部分的に軽減できる可能性がある^{[ 84 ] 。}

通常のエンジニア設計の月面居住施設とは異なり、ロンドンを拠点とする建築事務所フォスター＋パートナーズは、2013年1月に、月面レゴリスの原材料を使用して月面建造物を製造し、密閉された膨張式居住施設を月面硬質シェル構造の内部に人間の居住者を収容するために使用する、3Dプリンターによる建築技術を提案した。全体として、これらの居住施設は構造物の質量のわずか10％を地球から輸送するだけで済み、残りの90％の構造物の質量には現地の月面材料を使用する。^{[ 85 ]} 「印刷された」月面土壌は、放射線と温度の 両方の断熱を提供する。内部には、同じドーム形状の軽量加圧膨張式が、最初の月面入植者の居住環境となる。^{[ 85 ]} この建築技術には、月面材料を酸化マグネシウムと混合することが含まれており、結合塩を塗布すると「この材料が石のような固体に変換される」ため、「月面物質がブロックを形成するために噴霧できるパルプになる」。^{[ 85 ]} この 3D プリンティング建築技術の地上版は、すでに毎時2 メートル (6フィート 7インチ)の建築材料を印刷しており、次世代プリンターは毎時3.5 メートル (11フィート)の印刷が可能で、1 週間で建物を完成させるのに十分である。^{[ 85 ]}   

3Dプリント構造物

2013年1月31日、ESAはフォスター＋パートナーズと協力して、月面基地として使用できる月面レゴリスで構築可能な3Dプリント構造をテストした。 ^{[ 86 ]} 3Dプリント施設が提案されている一方で、建材の適用温度と硬化温度が異なることが多く、極めて高い許容範囲を維持する必要があるなど、依然として多くの障害がある。さらに、すべての3Dプリント機器は印刷開始前にセットアップする必要があり、シェルの印刷が完了した後、この技術ではドア、窓、シール、その他の電子機器を別途設置する必要があるため、他の技術の方が実現可能性が高い。

これまで、ほとんどの月探査には従来型のロケットが使用されてきた。ESAの2003年から2006年のSMART-1ミッションでは、従来型の化学ロケットで軌道に到達し、ホール効果スラスタで13か月かけて月に到達した。NASAは、 2019年頃の月への帰還計画のために開発されていたアレスVブースターとアルタイル着陸船に化学ロケットを使用する予定だったが、この計画は中止された。建設作業員、位置特定担当者、および建設に不可欠なその他の宇宙飛行士は、NASAのオリオン宇宙船で一度に4人ずつ輸送される予定だった。

宇宙エレベーターは、地球と月間の輸送に関する別の提案概念である。^{[ 87 ] [ 88 ] [ 17 ]}

月面居住には、貨物や人をモジュールや宇宙船に輸送する能力、そして月面のより広い範囲を長期間にわたって科学的に調査する能力が必要となる。提案されているコンセプトには、小型のオープン型ローバーから、トヨタのローバーコンセプトのような実験装置を備えた大型の加圧モジュールまで、さまざまな車両設計が含まれている。^{[ 89 ]}

地形が急勾配すぎたり丘陵地帯でなければ、ローバーは役に立つだろう。月面で運用されたローバーには、ボーイングが開発した3台のアポロ月面探査車（LRV）、ソ連の2台のロボット探査車ルノホート、そして2013年と2019年に着陸した中国の玉兎探査車がある。 ^{[ 90 ]} LRVは2人乗りのオープン型ローバーで、1月の1日で92キロメートル（57マイル）の航続距離があった。NASAの研究では、2人乗りの加圧式有人ローバーである移動式月面実験室のコンセプトが生まれ、航続距離は396キロメートル（246マイル）だった。ソ連は、将来の有人月面探査や火星探査ミッションでの使用を想定して、ルノホートシリーズやL5でさまざまなローバーコンセプトを開発した。これらのローバー設計はすべて、より長い探査のために加圧式だった。^{[ 91 ]}  

月面に複数の基地が建設された場合、それらは恒久的な鉄道システムで連結される可能性がある。輸送線路には、従来型システムと磁気浮上式（マグレブ）システムの両方が提案されている。マグレブシステムは、月面には列車の速度を低下させる大気がないため、特に魅力的である。そのため、車両は地球上の航空機と同等、あるいはそれ以上の速度を達成できる可能性がある。本質的に、月面上のマグレブは、人工的な真空を提供する必要なく、真空列車と同様の挙動を示す。月面列車との大きな違いの1つは、車両が個別に密閉され、独自の生命維持システムを備えている必要があることである。^{[ 92 ]}

困難な地域では、飛行機の方が適しているかもしれない。ベル・エアロシステムズはNASAの研究の一環として月面飛行車の設計を提案し、ベルは同様のコンセプトである有人飛行システムを提案した。^{[ 93 ] [ 94 ]}

運動量交換を実現するためにテザーを使用する地球・月間輸送システムが提案されている。^{[ 105 ]}このシステムは正味のエネルギー入力がゼロで、月面からペイロードを回収して地球に輸送するだけでなく、ペイロードを月面に軟着陸させることもできる。