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選址是建立月球基地最先考慮的問題之一，直接影響月球基地工程的任務目標、科學目標和工程目標的設定。中國科學家們提出，月球基地的選址需優先考慮四要素，即戰略意義、科學目標、工程能力約束和資源利用。月球極區、赤道區域、正面或者背面區域是月球典型區域，建立月球基地各有利弊。
兩極月壤或含水冰
將月球基地位置選在月球南北兩極地區的優點，是可以獲得長時間的連續日照，為基地利用太陽能發電提供便利條件。近年來，新的探測數據和研究等多項證據顯示，月球南北兩極的月壤中可能含有水冰成分。深入研究極區水和氫的起源與提取技術，對未來月球基地建設有重要的意義。
從長遠看，除可建設極區天文觀測站、開展月球地質研究和製造推進劑外，如果月球基地擁有遠距離（如200公里）的月面運輸和保障能力，則可以極區月球基地為中心，進入月球別面進行天文觀測，或到月海地區進行科學考察與資源開發。
月球赤道礦產豐富
也有很多專家認為，在月球正面赤道附近建立月球基地，從科學研究或某些礦產資源開發角度考慮更理想。有些科學家把月球緯度±70°內的區域作為備選地區，這一地區太陽高度角較大，白天有充足的陽光，為基地提供充足的能源。
月球正面赤道附近的月海區有豐富礦產資源，為月球資源開發提供便利條件。這一區域擁有豐富的鈦鐵礦，可用於制氧。就天文觀測來看，設在月球極區的天文觀測站只能觀測半個「天空」，而設在赤道附近的天文觀測站由於月球的自轉，能夠觀測整個「天空」。
背面天文觀測極佳
由於沒有地球的光反射，月球背面的夜晚全黑，若月球基地選址於此，將對天文觀測極為有利。由於月球屏蔽了來自地球的低頻噪音干擾，所以月球背面是安裝射電望遠鏡和長波紅外觀測儀器的理想場所。但建在月球背面的基地，從地球上是無法看到的，月球基地必須通過中繼衛星與地球保持通信聯繫和數據傳輸。
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