月壤原位利用研究取得进展 3D打印探索月球建造

本报记者 陈拓中国航天新闻网2026-10-29 09:288,328 阅读
月壤原位利用研究取得进展 3D打印探索月球建造
月球科研站建设设想推动月壤原位利用研究。把月壤转化为建筑材料,可以减少从地球运输物资的重量和成本。国内研究团队围绕月壤烧结、地聚合物固化和3D打印成型开展试验,尝试用模拟月壤制备可用于结构件的材料。如果建筑材料能够就地获取,月球科研站的长期运行成本和补给压力都会明显下降。 月壤原位利用的核心是找到合适的固化方式。烧结依靠高温使颗粒结合,但能耗较高;地聚合物方案通过碱激发反应形成胶凝结构,对温度要求较低。3D打印则把材料逐层堆积成型,适合制造拱壳、道路和防护结构。不同固化路线对设备和能耗的要求差异很大,选择时需要结合月面能源条件和建造规模。 月球环境带来额外约束。真空条件下材料挥发和固化行为与地面不同,低重力会影响粉末铺展和熔池稳定性;月壤颗粒尖锐、粒径分布宽,也会影响打印精度。研究团队通常先在地面真空舱和模拟环境中验证工艺。这些地面模拟虽然无法完全复现月面环境,却可以提前暴露工艺中的主要问题,为设备设计提供依据。 从实验到工程应用还有距离。月壤打印结构的强度、耐久性和抗辐射性能需要系统评估,设备还要适应月面供电和运维条件。业内认为,原位利用会先从非承力构件和简易设施起步,逐步向承力结构推进。在这条路径上,材料、装备和建造工艺需要同步推进,任何一环滞后都可能拖慢整体应用进度。
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