月球基地建造与资源利用获突破 就地取材解锁深空探测新未来

2025-07-17 10:56:00 来源:太平洋电脑网
        【每日科技网】

  在安徽合肥深空探测实验室,科研团队近日亮出两项突破性技术成果 —— 月壤 3D 打印系统可实现月球基地就地建造,月壤水冰热提取系统为人类长期驻留解决饮水难题。与此同时,我国首个深空探测领域国际科技组织 “国际深空探测学会” 同期成立,标志着我国在深空探测领域既掌握了 “就地取材” 的硬核技术,又搭建起全球化合作的广阔平台,为人类月球基地建设与深空探索开辟了新路径。

  月壤 3D 打印:月球建筑 “从无到有” 的突破

  在月球上盖房子、修路、建设备平台,或许不再是科幻想象。深空探测实验室研发的月壤 3D 打印系统,通过聚光太阳能将月壤高温熔融制成 “月壤砖”,再通过 3D 打印技术精准成型任意形状的建筑构件,让月球基地建造实现 “就地取材”。

  这项技术的突破并非易事。月球极端环境 —— 昼夜温差超 300℃、真空无大气、强宇宙辐射 —— 给能量捕获与材料成型带来极大挑战。实验室未来技术研究院高级工程师、项目负责人杨洪伦介绍,团队对比多种技术路线后,最终采用 “反射聚光 — 光纤束传能 — 粉末床熔覆成型” 方案:通过反射镜聚光捕获太阳能,经光纤束高效传输能量,在粉末床上实现月壤熔融与逐层打印。这一路线攻克了能量损耗、材料凝固控制等系列难题,让月壤从 “外星土壤” 变身为月球建筑的核心建材。

  未来,这套系统不仅能建造居住舱、科研站,还可铺设月球表面道路、搭建太阳能电站支架,大幅降低从地球运输建材的成本,为人类长期驻月奠定基建基础。

  月壤水冰提取:月球 “自来水” 的创新方案

  月球极区蕴藏的水冰资源,是人类驻月的 “生命之源”。深空探测实验室联合哈尔滨工业大学等高校开发的群针式月壤水冰热提取系统原理样机,实现了从月壤中原位提取水的重大突破,让月球 “自产自来水” 成为可能。

  技术负责人祖琳解释了这套系统的工作原理:多根细长螺旋钻针钻入含冰模拟月壤,通过加热使水冰升华为气态,水汽经导流通道进入低温冷凝器,重新凝结为固态冰收集。这一过程巧妙解决了三大难题 —— 月壤坚硬难以开挖、真空环境下水汽易逃逸、低浓度水冰提取效率低。

  提取的水不仅可直接作为饮用水,还能通过电解生成氧气(供呼吸)和氢气(作燃料),支撑月球基地的生命维持与深空探测任务的能源需求。据测算,利用月球本地水冰资源,可使地月物资运输成本降低 60% 以上,显著降低探测风险。

  从技术突破到国际合作:深空探测的 “中国方案”

  这两项技术成果,是深空探测实验室落户安徽 3 年来交出的 “创新成绩单”。目前,实验室聚焦深空技术、科学、资源、安全四大领域,布局深空能源动力、智能控制等 12 个技术方向,推动科学研究、工程论证与技术预研深度融合。

  与此同时,国际深空探测学会的成立,标志着我国深空探测进入 “技术突破 + 全球协作” 新阶段。该学会由 5 家单位联合倡议,汇聚 20 名中国院士与 31 名国际顶尖科学家,将开展战略研究、学术交流、成果转化、人才培养与科普教育等工作。例如,通过制定月球资源开发标准、组织国际联合探测任务、评选杰出科技奖项,推动全球力量共同应对深空探测的共性挑战。

  解锁月球未来:迈向更辽阔的星辰大海

  月壤 3D 打印让月球基地 “有处可居”,水冰提取让长期驻留 “有水可用”,国际合作让探索之路 “众行致远”。这一系列进展不仅提升了我国在深空探测领域的技术话语权,更为人类联合开发月球、走向火星及更远深空提供了 “可复制、可推广” 的方案。

  随着技术迭代与国际协作深化,月球或许将成为人类迈向深空的 “前哨站”—— 在这里,用月球的土盖房、用月球的冰制水、用月球的资源发电,人类探索宇宙的脚步将更加坚定而从容。

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