知己知彼。月球是太空中的第一个前哨。它的地质情况如何？适合殖民吗？
月球的地质历史有几个重要时期。自大约45亿年前以来，新形成的月球一直处于熔融状态，并在靠近地球的轨道上运行。潮汐力比现在大得多。这些引潮力使融化的物体逐渐形成一个长轴指向地球的椭球体。
月球地质演化的第一个重要事件是月球岩浆海洋的凝结。目前，原始熔融海洋的深度未知，但这个海洋中最早形成的矿物是铁镁硅酸盐、橄榄石和辉石。因为这些矿物比它们周围的熔融物质密度大，所以它们会下沉。密度较小的斜长石晶体漂浮，形成厚约50公里的斜长石地壳结构。大部分岩浆海洋凝结很快(大约1亿年或更短时间内就能凝结)。在月球地壳形成后，甚至在其形成过程中，其他不同类型的岩浆开始形成正长岩和斜长石，但这种情况发生的确切时间并不清楚。
月球的地壳由覆盖着风化层的岩石表面组成。小行星和陨石撞击地表，会变成小碎片。像地球一样，月球有地壳、地幔和地核。在内部深处，月球可能有一个被柔软的，有些熔化的液体核心包围的固体核心。外核可能延伸到500公里。而小核只占月球的20%，其他岩体的核只占50%。月球内部大部分由岩石圈组成，约1000 km厚。因为这个区域在月球早期生命中融化，提供了必要的岩浆，在月球表面形成了熔岩平原。但随着时间的推移，岩浆冷却凝固，从而结束了月球上的火山活动。
月球外壳覆盖着一层叫做风化层的尘埃外层岩石。地壳和风化层在整个月球上分布不均匀。科学家认为，月球地壳的这种不对称性很可能是月球偏离质心的原因。月球有一个可以忽略不计的大气层，这种大气层的一个来源是一些元素释放的气体，如氡，它源于月球深处。与地球相比，月球在地质构造上并不活跃，但月球地震还是会发生。通过测量释放的气体量，科学家还可以推断出构造活动的特征和频率。
随着时间的推移，彗星和陨石轰击月球。众所周知，陨石和彗星富含水分，彗星大部分是水冰。这些结构可能会在月球表面留下水或冰，其中大部分仍以冰的形式存在。阳光产生的能量将水分解成氢和氧两种元素，通常会立即飞入太空。但是，有些水分子可能永远存在，因为它们永远被困在巨大的陨石坑里，这些陨石坑宽约2440公里，深近13公里，尤其是在月球的两极。这种现象会比较普遍。
因为月球的轴倾斜了1.5°，有些环形山永远收不到太阳的任何光线，它们有永久的阴影区。正是在这个陨石坑里，科学家们发现了少量的水。在未来，这种水冰可能被开采出来，然后分解成氢气和氧气，可以就地利用，使人类殖民月球成为可能。虽然阿波罗宇航员收集的赤道月球岩石中没有水的痕迹，但最近的克莱曼婷任务表明，月球表面有小块冻结的水冰，富含彗星撞击的残留物，即冰，可能埋藏在月球地壳的永久阴影区。
月球的地壳由许多主要元素组成，包括铀、钍、钾、氧、硅、镁、铁、钛、钙、铝和氢。当受到宇宙射线的轰击时，每个元素都会以伽马射线的形式反射自己的辐射。有些元素，如铀、钍和钾，本身就有放射性伽马射线。但是，无论是什么原因造成的，每种元素的伽马射线都是不同的，每种元素都会产生独特的光谱，可以被光谱仪仪器探测到。
气体何时何地散发，可以告诉科学家月球大气是如何形成的。有些元素，如铀和钍，具有放射性。随着时间的推移，这些元素会失去能量并衰变为新元素，如氡和氖。γ射线、α粒子和β粒子形式损失的能量可以用能谱仪测量。每一个不同的元素都是不同的“时间机器”，科学家可以用它来确定月球上发生了什么，甚至是在过去的几十年里。更多的气体，如氮气、二氧化碳和一氧化碳，也将与氡一起排出。了解月球释放这些气体的时间和地点对于资源的潜在利用非常重要。
目前关于我们地球/月球系统演化的理论，也就是撞击理论，表明月球很可能是在40亿年前形成的，当时地球与一个非常大的物体发生碰撞，喷出了最终成为月球的原料。但是，其他理论可能不可能，但也不是不可能。
撞击过程在月球地壳的形成中起着重要的作用。由于月球没有大气层，40亿年前的地壳一直保持着原始的地质面貌。因此，月球也可以提供有关地球历史的线索。研究月球的地壳和大气揭示了月球起源和潜在资源的秘密。科学家们需要这些信息来计划未来的月球任务，并考虑在太阳系中我们最近的邻居月球上生活的可行性。