月球上修路蓋房子？月壤3D打印系統(tǒng)就地取材造房子

來(lái)源：人民日?qǐng)?bào)
未來(lái)，在月球上不僅可以蓋房子，還不用從地球上運(yùn)建材。人類(lèi)長(zhǎng)期留駐月球，飲用水也不需要地球“發(fā)貨”、飛船“快遞”……位于安徽省合肥市的深空探測(cè)實(shí)驗(yàn)室里，科研人員信心滿(mǎn)滿(mǎn)地說(shuō)，未來(lái)，這些活動(dòng)有望從月球就地取材。

△國(guó)際月球科研站概念圖。 　　深空探測(cè)實(shí)驗(yàn)室供圖

先看蓋房子。“這臺(tái)月壤3D打印系統(tǒng)，可以利用聚光太陽(yáng)能，將月壤高溫熔融制成月壤磚，并打印出任意形狀的月壤構(gòu)件，滿(mǎn)足建造需求。”深空探測(cè)實(shí)驗(yàn)室未來(lái)技術(shù)研究院高級(jí)工程師、月壤3D打印系統(tǒng)技術(shù)負(fù)責(zé)人楊洪倫介紹，“未來(lái)在月球上蓋房子、修路、建設(shè)備平臺(tái)，都少不了它。”

月球氣候環(huán)境惡劣，給科研帶來(lái)重重困難。“研制初期，我們面臨的挑戰(zhàn)是如何在月球極端環(huán)境制約下，實(shí)現(xiàn)可靠的太陽(yáng)能聚光與月壤成型。”楊洪倫說(shuō)，為讓設(shè)備適應(yīng)月球復(fù)雜的環(huán)境，深空探測(cè)實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)對(duì)比了多種技術(shù)路線(xiàn)，最終選用“反射聚光—光纖束傳能—粉末床熔覆成型”的技術(shù)路線(xiàn)，攻克了能量捕獲傳輸?shù)酱蛴〕尚偷南盗须y題。

再看飲水。人類(lèi)長(zhǎng)期留駐月球，飲用水如何解決？月球上也將安排“自來(lái)水”，無(wú)須地球“發(fā)貨”。“深空探測(cè)實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合哈爾濱工業(yè)大學(xué)等高校開(kāi)發(fā)了國(guó)內(nèi)首臺(tái)群針式月壤水冰熱提取系統(tǒng)原理樣機(jī)，實(shí)現(xiàn)從月壤里原位提取水。”深空探測(cè)實(shí)驗(yàn)室未來(lái)技術(shù)研究院高級(jí)工程師、“月壤水冰提取”技術(shù)負(fù)責(zé)人祖琳介紹。

△月壤3D打印系統(tǒng)。 　　深空探測(cè)實(shí)驗(yàn)室供圖

研究表明，月球極區(qū)蘊(yùn)藏著大量的水冰資源。這些水冰不僅是未來(lái)國(guó)際月球科研站里飲用水、氧氣的來(lái)源，還可通過(guò)電解制取氫氧燃料，支撐深空探測(cè)任務(wù)的能源需求，從而降低從地球運(yùn)輸物資的成本和風(fēng)險(xiǎn)。

“多根細(xì)長(zhǎng)螺旋鉆針原位鉆進(jìn)含冰模擬月壤并加熱產(chǎn)生氣態(tài)水，水汽通過(guò)導(dǎo)流通道定向進(jìn)入低溫冷凝器，冷凝成固態(tài)冰實(shí)現(xiàn)收集，克服月壤開(kāi)挖難、真空逃逸水汽收集難、水冰提取效率低等難題。”祖琳說(shuō)。

△利用月壤3D打印系統(tǒng)打印的模擬月壤磚。 　

就地取材蓋房子、開(kāi)采源頭活水……這些頗具未來(lái)感的科技成果，正是深空探測(cè)實(shí)驗(yàn)室落戶(hù)安徽3年來(lái)科技創(chuàng)新的“成績(jī)單”。“當(dāng)前，實(shí)驗(yàn)室主要開(kāi)展月球探測(cè)、行星探測(cè)、小行星探測(cè)與防御等領(lǐng)域的重大工程立項(xiàng)論證和相關(guān)預(yù)研課題研究工作，聚焦深空技術(shù)、深空科學(xué)、深空資源和深空安全四大領(lǐng)域，提出深空總體技術(shù)、深空能源動(dòng)力、深空智能控制等12個(gè)技術(shù)方向，實(shí)現(xiàn)深空探測(cè)領(lǐng)域科學(xué)、工程、技術(shù)融合發(fā)展。”深空探測(cè)實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)研究院戰(zhàn)略室主任任筱強(qiáng)說(shuō)。

對(duì)宇宙的探索與追問(wèn)，是深空探測(cè)活動(dòng)的永恒主題。深空探測(cè)活動(dòng)在刷新人類(lèi)對(duì)宇宙認(rèn)知、變革生產(chǎn)生活方式、拓展人類(lèi)生存空間等方面具有重大意義。當(dāng)月球上建基地、修路、喝水都能就地取材，人類(lèi)必將走向更遼闊的星辰大海。