美国的"克莱门汀"(Clementine)和"月球探测者"(Lunar Prospector)号月球探测器,分别于1994和1998年完成了对月球形貌、水冰以及月球重力和磁场等物理参数的高精度、高分辨率探测。月球探测者号还利用伽马射线仪探测了月表层中铁、钛、铀、钍和钾等元素含量分布,这为进一步研究月球的空间与表面环境,月球的地形、地貌、地层与地质构造,月表土壤与岩石的分布、成分与成因,月球物理场特征,月球的内部结构、演化与成因提供了大量的科学数据和证据。根据"克莱门汀"和"月球探测者"号测得的数据,对月球表面金属钛、铁、镁、铀、钍、钾的分布进行分析,初步研究了这些金属元素分布与月球地貌的关系,计算各金属元素之间空间分布的相关系数,分析蕴藏这些金属资源地区的岩性及各种元素可能的来源。由此推测30亿年前月球内部逐渐固化,大量小行星对月表岩石频繁的撞击导致金属元素分布不均衡,使金属元素在月球高原地带普遍含量低于月海,同时也形成了现在我们看到的遍布月表的环形山。
21世纪月球探测的主要趋势是建立月球基地 ,开发利用月球的矿产资源、能源和特殊环境 ,为人类社会的可持续发展发挥长期而有效的支撑作用 .通过对月海玄武岩中的钛铁矿、克里普岩中的U、Th、REE和月壤中的氦 -3在月面的含量与分布的系统分析 ,月海玄武岩中蕴藏有极丰富的钛铁矿 ,TiO2 总资源量超过 70万亿t,钛铁矿还是月球基地生产水和火箭燃料的主要原料 ;克里普岩是未来月球探测与研究的热点之一 ,其蕴藏有巨量的铀、钍、钾、磷和稀土元素资源 ;月壤长期受到太阳风的照射 ,使其蕴藏有极其丰富的氢、氦、氧、氮等气体资源 ,其中氦 -3的资源量大于 10 0万t,它是一种可供人类社会长期使用的、安全、清洁、高效、廉价的核聚变发电燃料 ,其含量与月壤的化学成分、矿物组分、颗粒大小等有密切的关系 .