月球建设新突破:就地取材开启太空探索新篇章

发布于:2025-07-14 阅读:4
本文聚焦深空探测实验室的创新成果,介绍了月壤3D打印系统和群针式月壤水冰热提取系统,实现月球建设就地取材,解决建材和饮水难题,降低运输成本与风险,推动深空探测发展,助力人类迈向星辰大海。

对宇宙的探索是人类永恒的追求,而在月球上实现长期驻留和建设一直是深空探测的重要目标。过去,从地球向月球运输物资成本高昂,严重限制了月球基地的发展。如今,位于安徽省合肥市的深空探测实验室取得了一系列颇具未来感的创新成果,让月球建设就地取材成为可能。

月球建设

先来看月壤3D打印系统。该系统由深空探测实验室未来技术研究院高级工程师杨洪伦负责。它能利用聚光太阳能,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,满足在月球上盖房子、修路、建设备平台等需求。然而,月球气候环境恶劣,给科研带来了重重困难。研制初期,团队面临如何在月球极端环境制约下,实现可靠的太阳能聚光与月壤成型的挑战。为此,深空探测实验室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,攻克了从能量捕获传输到打印成型的系列难题。

再说说饮水问题。人类长期留驻月球,饮用水的供应至关重要。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,实现了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。”该技术负责人祖琳介绍道。

月壤水冰提取

除了上述成果,德国科学家还发现,把月壤熔了做成半透明的“月球玻璃”,再涂上一层钙钛矿,就能变身高效太阳能电池。这种电池抗辐射、扛得住月球温差,重量只有传统硅电池的一丁点儿,专为月球严酷环境而生。

这些颇具未来感的科技成果,正是深空探测实验室落户安徽3年来科技创新的“成绩单”。当前,实验室主要开展月球探测、行星探测、小行星探测与防御等领域的重大工程立项论证和相关预研课题研究工作,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、技术的融合发展。

深空探测

当月球上建基地、修路、喝水都能就地取材,人类对宇宙的探索将进入一个新的阶段。深空探测活动在刷新人类对宇宙认知、变革生产生活方式、拓展人类生存空间等方面具有重大意义。相信在不久的将来,人类必将走向更辽阔的星辰大海。

二维码

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