这也是一项高难度的研究工作，不说没有空气和水，就是月壤，从种田的角度，也是贫瘠无比，而且含有大量的铁粒子。基本上，月壤表面是几乎不能用的，要用靠近月岩的深层月壤，然后加上从地球运来的营养物质（富含各种微量元素和微生物），而航天员们也要再次出力，他们是“人工尿素合成器”嘛。
土壤解决了，那么还要解决水和空气的问题，月球本身没有水，只能是用工业的方法——太阳风会带来氢原子，而月壤中含有氧原子，两者工业结合，制造水。实际上航天员们在月球表面发现了少量的水，其自然形成的机制，也就是太阳风的作用下，月球的含氧矿物进行了化学反应，最终形成了水。
能够制造水，同样也能从含氧月壤中制造氧气，而且氧气可不仅仅用于培育太空农业啊，所有人在月宫生存，都要靠这个制氧厂呢。飞船除了运输生活物资，运送制氧的催化剂，也是一大损耗。
有了土壤、营养物质、水和空气，加上白昼的太阳光通过转化，再把这一切密闭到一个环境中，能够控制这个密闭环境的温度和湿度范围，农作物就有了生长的可能性。
目前月宫选择了21种农作物在实验中，粮食作物有小麦和大豆等5种；蔬菜有胡萝卜和缸豆等15种；水果只选了草莓这一种。对农作物的选择是很讲究的，必须有营养、易于种植、生长周期要短。大部分的农作物，是没有光周期的，白天晚上都能长。
动物蛋白的摄取就困难了，这个阶段，显然无法在月球上养殖牲畜肉禽嘛。所以解决的办法是饲养黄粉虫（又名面包虫），这种昆虫，富含蛋白质、维生素、矿物质等营养成分，蛋白质的含量大大高于鸡蛋、牛肉、羊肉等常规动物性食品，且有易于消化吸收的特点，是优良的蛋白食品，而且口感好，具有独特风味。当然，这一切的优点，如果被航天员们直接吃虫，大部分人恐怕都会恶心坏了，所以必须把这种虫磨成粉，添加在其它食物中。
太空种植，其实也只是最近二三十年的过渡期，未来还是需要直接的农产品工业化，元素直接转换成食品，但现在还没有发展到那样的先进程度。
随着月球种植实验的逐个成功，月宫基地，已经具备了大扩展的可行性。杨力维们今年最重要的任务之一，就是实现农业生产的“大扩容”，例如实现1500亩（1平方公里）的小麦种植区，这是主粮，然后配套计算其它的蔬菜必须跟上，总计大约2平方公里的种植区。现在的230人团队，其中1/4都是植物学家、农学家以及土壤学家这些与月球农业生产密切相关的科学家。
如果能达成2平方公里的月球种植区，那么这个基地下一步，就能扩展到千人规模了，所谓的月球工业体，也就可以从“试验基地”发展到“小型工业基地”了，这样可以形成一个“月宫科学家小镇”。
实际上，人类在月球活动，越是长期，很多问题的解决，越是便利。例如上述的农业，发展到一定的规模，那么氧气，并不一定只能是来自含氧矿物，植物光合作用就可以产生氧气，而人类呼吸的二氧化碳，反过来输送到植物那里，又构成光合作用的原料。所有植物的残余以及人类粪便，都可以用来改良作为植物土壤的月壤，这就是一个植物为核心形成的维生体系，学名叫“生物再生生命保障系统BLSS”。
月宫基地验证了一条思路——月球没有大气层，那就把月壤作为月球的大气层，让人类在月壤的遮护下，在“地下”发展工业城市和科研基地。
随着月宫基地建设而快速发展的，则是中国整体航天能力的大幅度跃升，人类发展科技的规律之一，就是一旦在某个领域有了原理性的突破，而这个领域又有着重大的应用价值，那么在大量资本和人才的投入下，这个领域的各种科研成果和科技产品，就会如同雨后春笋一般地涌现出来。中国的航天事业，目前就处于这个阶段，例如短短数年之间，单艘新飞船的货运能力，已经从原来的百吨级别，发展到突破1000吨。
除了这些民生上的发展外，军方还在相关的大发展中，收获了军事上的进步。例如“近太空电磁推进系统”，听上去名字并不新鲜，但实际上是储电能力的大跃升，使得在近太空部署电磁炮得以成为可能。
原来的思路，是高能激光，但耗能显然远超过电磁炮——弹丸有自己的重量，重力加速度当然节省了大量电力。以目前中国的科技水平，一个高能激光体系，打不了几次能源就会耗尽。但同样的能源，如果用来做发射弹丸的电磁推进，攻击的次数，几乎可以达到数千次。
这在现实上就有意义得多了，高能激光只能用来打击高价值目标，而太空电磁炮，如果部署数量足够，简直可以用来对美国这样的敌人，进行他们无法防御的无限太空弹药打击或者“封锁美国”，这种数量上的意义，至