月球上修路盖房,就地取材不再是梦

发布于:2025-07-14 阅读:1
未来人类在月球长期留驻或无需从地球运输物资。合肥深空探测实验室取得重大进展,研发月壤3D打印系统可利用月壤建房,群针式月壤水冰提取系统能解决饮水问题,降低运输成本与风险,助力人类探索宇宙。

人类对宇宙的探索从未停止,如今在月球上就地取材修路盖房正逐步从梦想走向现实。位于安徽省合肥市的深空探测实验室产出了一系列颇具未来感的创新成果。

月壤3D打印系统

先来看盖房子方面。该实验室的月壤3D打印系统令人瞩目。高级工程师杨洪伦介绍,这台系统可利用聚光太阳能,将月壤高温熔融制成月壤砖,并打印出任意形状的月壤构件,满足建造需求。未来在月球上盖房子、修路、建设备平台,它都必不可少。不过,月球气候环境恶劣,给科研带来重重困难。为让设备适应月球复杂的环境,团队对比了多种技术路线,最终选用“反射聚光—光纤束传能—粉末床熔覆成型”的技术路线,攻克了能量捕获传输到打印成型的系列难题。

再说说饮水问题。人类若要长期留驻月球,饮用水是关键。深空探测实验室联合哈尔滨工业大学等高校开发了国内首台群针式月壤水冰热提取系统原理样机,能从月壤里原位提取水。研究表明,月球极区蕴藏着大量的水冰资源,这些水冰不仅是未来国际月球科研站里饮用水、氧气的来源,还可通过电解制取氢氧燃料,支撑深空探测任务的能源需求,从而降低从地球运输物资的成本和风险。“多根细长螺旋钻针原位钻进含冰模拟月壤并加热产生气态水,水汽通过导流通道定向进入低温冷凝器,冷凝成固态冰实现收集,克服了月壤开挖难、真空逃逸水汽收集难、水冰提取效率低等难题。”技术负责人祖琳说。

月壤水冰提取系统

从地球向月球运输物资成本极高,而这些创新技术的出现意义重大。以目前的运输成本来看,从地球运送物资到月球每公斤可能需要几十万美元,这严重限制了人类在月球的长期活动。而月壤3D打印系统和月壤水冰提取系统的应用,让月球上的建设和生存不再过度依赖地球。

此外,除了上述两项成果,科学家们还对月壤的利用提出了多种方案。如微波烧结,利用微波炉将月壤加热到极高温度,使其颗粒之间熔合,形成坚固的建筑材料;太阳能熔炼,利用聚焦太阳能,将月壤局部熔化,然后冷却固化成坚硬的岩石或板材;还有探索利用月球上的其他挥发物或从月壤中提取氧气来与月壤混合,制成类似地球混凝土的材料。

深空探测

当然,在月球上就地取材进行建设也面临着诸多挑战。月球表面温差巨大、有强烈的太阳辐射和微陨石撞击,月壤颗粒细小带有静电会对设备造成磨损,低重力环境对设备的抓取、固定等提出新要求,同时缺乏能源和人力使得建设高度依赖自动化机器人和可持续能源供应。但深空探测实验室落户安徽3年来,聚焦深空技术、深空科学、深空资源和深空安全四大领域,提出深空总体技术、深空能源动力、深空智能控制等12个技术方向,实现了深空探测领域科学、工程、技术融合发展。当月球上建基地、修路、喝水都能就地取材,人类必将走向更辽阔的星辰大海。

二维码

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