在月球蓋房子,要從地球上運建材嗎?
長期留駐月球,飲用水也要地球「發貨」、飛船「快遞」嗎?
「不用!」活力中國調研行採訪團走進位於安徽合肥的地球深空探測實驗室時,記者從科研人員口中聽到了令人振奮的消息。

月壤3D列印系統設備。 深空探測實驗室供圖
未來,這些活動有望從月球就地取材。
先看蓋房子。「這台『月壤 3d 列印系統』,可以利用聚光太陽能,將月壤高溫熔融製成月壤磚,同時,末端可以自由移動,從而列印出任意形狀的月壤構件,滿足建造需求。」深空探測實驗室未來院高級工程師、「月壤3D列印系統」技術負責人楊洪倫介紹,「未來在月球上蓋房子、修路、建設備平台,都少不了它。」
3D列印,在地球上尚屬新鮮事物,而月球上的3D列印卻邁出堅實步伐。
月球氣候環境惡劣,給科研人員帶來重重困難。「研製初期我們面臨的核心挑戰是如何在月球極端環境制約下,實現可靠的太陽能聚光與月壤成型。」楊洪倫表示,為讓設備能適應月球複雜的天體氣候,深空探測實驗室團隊系統對比了多種技術路線,比如聚光方面採用菲涅爾透鏡、薄膜透鏡還是反射式聚光器,月壤成型方面採用粉末燒結,高溫熔融還是粘結固化。通過一系列驗證試驗,科研團隊最終選用「反射聚光-光纖束傳能+粉末床熔覆成型」的技術路線,攻克了能量捕獲傳輸到列印成型的全鏈條難題。

深空探測實驗室展示的中國首次火星探測火星全球影像圖。本報記者 康朴攝
再看飲水。長期留駐月球,飲用水供應如何解決?
月球上也將安排「自來水」,無需地球「發貨」。「深空探測實驗室聯合哈工大等高校院所開發了國內首台群針式月壤水冰熱提取系統原理樣機,實現從月壤里原位提取水。」深空探測實驗室未來技術研究院高級工程師、「月壤水冰提取」技術負責人祖琳介紹。
研究表明,月球極區蘊藏著大量的水冰資源。這些水冰不僅是未來國際月球科研站的生命支持來源(比如飲用水、氧氣),還可通過電解製取氫氧燃料,支撐深空探測任務的能源需求,從而降低從地球運輸物資的成本和風險。
「我們採用了一條獨特技術路線,由多根細長螺旋鑽針原位鑽進含冰模擬月壤並加熱產生氣態水,水汽通過導流通道定向進入低溫冷凝器,冷凝成固態冰實現收集,克服月壤開挖難、真空逃逸水汽收集難、水冰提取效率低等難題,效率高、功耗低,達到國際先進水平。」祖琳介紹。
就地取材蓋房子、開採源頭活水……這些頗具未來感的科技成果,正是深空探測實驗室落戶安徽3年來矢志加強技術創新、持續提升原始創新能力的生動縮影。3年來,深空探測實驗室的航天人以科技創新為錨,步履堅實叩問著無垠深空,完成從機構組建、平台搭建到任務支撐、科研攻關的跨越式發展。
「當前,實驗室主要開展月球探測、行星探測、小行星探測與防禦等領域的重大工程立項論證和相關預研課題研究工作,聚焦深空技術、深空科學、深空資源和深空安全4大領域,提出深空總體技術、深空能源動力、深空智能控制等12個技術方向,利用新型研發機構獨特優勢,實現深空探測領域科學、工程、技術融合發展。」深空探測實驗室系統研究院戰略室主任任筱強說。

利用月壤3D列印系統列印的模擬月壤磚。本報記者 康朴攝
宇宙從何而來,又去往何處?人類會走出地球,成為星際物種嗎?對生命和宇宙邊界的探索與追問,是深空探測活動的永恆主題,長久以來吸引著人類的好奇心。
在安徽合肥深空探測實驗室,記者第一次覺得這些問題近在咫尺。作為世界上最具有挑戰性和帶動性的高技術之一,深空探測活動在刷新人類對宇宙認知、變革生產生活方式、拓展人類生存疆域和維護可持續長遠發展等方面具有重大意義。這不僅僅關乎科學家的成就,也關乎整個人類、關乎每一個人的未來。
當月球上建基地、修路、喝水都能就地取材,人類必將走向更遼闊的星辰大海。
來源:人民日報客戶端安徽頻道