當人們還在驚嘆科幻電影里月球基地的奇思妙想時,中國科研團隊已將“在月球上建房”的構(gòu)想推進到實操驗證階段。從月壤制磚到太空測試,一系列突破性進展讓月球基地從幻想走向現(xiàn)實,更標志著中國在太空基建領(lǐng)域邁出關(guān)鍵一步。
月球建房的首要難題是建材運輸成本。地球與月球之間每公斤物資的運輸費用堪比黃金,若從地球運磚,成本將高到難以承受。為此,科研團隊提出“就地取材”方案:利用月球表面豐富的月壤燒制建材。然而,嫦娥五號帶回的月壤樣本極為珍貴,無法直接用于大規(guī)模實驗。團隊轉(zhuǎn)而采用長白山火山灰模擬月壤成分,通過熱壓燒結(jié)工藝制成微型磚塊,為后續(xù)研究奠定基礎(chǔ)。
2024年11月,天舟八號貨運飛船將74塊總重1000克的“月壤磚”送入太空。這些每塊僅10余克的樣本被固定在空間站外,接受真空、宇宙輻射以及-190℃至180℃極端溫差的考驗。盡管空間站外的溫差比月球表面更劇烈,但這種“超規(guī)格”測試能更全面地驗證材料性能。按照計劃,樣本將分三次返回地球,每次間隔一年,以觀察長期暴露后的變化。
2025年11月,神舟二十一號返回艙帶回首批完成一年太空測試的“月壤磚”。實驗結(jié)果令人振奮:磚塊未出現(xiàn)裂縫或凹坑,抗壓強度達到普通磚塊的三倍以上,僅顏色略有變淺。這一突破證明,月壤磚完全能適應(yīng)月球極端環(huán)境,相當于為月球基建發(fā)放了“建材合格證”。相比之下,美國NASA的阿爾忒彌斯計劃雖計劃在2030年前建立月球基地,但截至2025年仍停留在研發(fā)階段,中國已率先完成關(guān)鍵技術(shù)驗證。
真正的挑戰(zhàn)在于月球現(xiàn)場制磚。月球晝夜溫差達280℃,且缺乏大氣保溫,傳統(tǒng)制磚工藝無法應(yīng)用。科研團隊創(chuàng)新設(shè)計“月球打磚機”:通過反射鏡聚集太陽光,經(jīng)光導(dǎo)纖維傳輸至機器內(nèi)部加熱月壤,待其熔化后用3D打印技術(shù)逐層堆疊。該方案零碳排放、高效利用資源,完美解決運輸與原料難題。目前,團隊已在地面模擬環(huán)境中成功燒制出實物磚,盡管太空測試樣本尚未采用此工藝,但它被視為未來最可行的技術(shù)路徑。
月球基地的設(shè)計方案以實用為導(dǎo)向。建筑單元采用模塊化砌塊,形狀近似三角形或榫卯結(jié)構(gòu),便于機械臂自動拼裝。整體結(jié)構(gòu)借鑒雪屋設(shè)計,以球殼或圓柱殼為主,既保證力學(xué)穩(wěn)定性又優(yōu)化保溫性能。多個單元通過通道連接,可組合成居住區(qū)、實驗室甚至防塵墻。由于月壤磚呈黑色,初期基地外觀可能較為單調(diào),但未來或可研發(fā)彩色陶瓷材料,為月球建筑增添色彩。
這一系列突破是中國探月工程的重要組成。根據(jù)規(guī)劃,中國將在2030年前實現(xiàn)載人登月,2035年前建成國際月球研究站基本版,2045年完成擴建。該研究站不僅將成為深空探索的前哨站,還可能作為載人火星任務(wù)的發(fā)射平臺。與美國多次推遲的登月計劃相比,中國探月工程穩(wěn)步推進,從月壤采樣到建材研發(fā),再到基地設(shè)計,每一步都扎實有力。
中國在月球科研領(lǐng)域始終秉持開放合作態(tài)度。嫦娥五號、嫦娥六號采集的月壤樣本已在聯(lián)合國總部展出,并向國際科研機構(gòu)開放借用。未來的國際月球研究站將作為全球共享平臺,供各國科學(xué)家共同探索太空奧秘。中國憑借技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢,正逐步成為這一領(lǐng)域的主導(dǎo)者。
月球基地的意義遠不止于科學(xué)探索。作為深空探索的中轉(zhuǎn)站,月球蘊藏著豐富的礦產(chǎn)與能源資源。更重要的是,月球基建技術(shù)的突破將帶動航天、材料、自動化等高科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展,形成新的經(jīng)濟增長點。中國在“月球制磚”領(lǐng)域的領(lǐng)先,不僅為太空探索爭取了主動權(quán),更為人類開拓宇宙疆域提供了中國方案。











