可以用月球的土建设月球的房子？经过为期一年的舱外暴露后，中国科研团队研制的首批“月壤砖”近日随神舟二十一号飞船顺利返回地球。本次编号R5的样品单元完成暴露实验返回地面后，经专家交接确认状态良好。

图为华中科技大学教授周诚（右二）接收从太空返回的“月壤砖”。（图/新华网）

开展首批“月壤砖”的研究

综合新华网、北京《新京报》、北京《中国航天报》报道，11月18日，根据华中科技大学的消息，“月壤砖”在经过空间辐射、大温差等极端环境的考验后，该校研究团队正对其开展分析研究工作。

早些时候，中国空间站第九批空间科学实验样品随神舟二十一号飞船顺利返回地球，“月壤砖”是此次返回实验样品中的一类，被认为是在月球建房的“建材”。

据介绍，该实验属于中国载人空间站工程空间科学与应用项目“模拟月壤烧结样品的空间服役性能与工艺优化研究”，由华中科技大学国家数字建造中心首席科学家丁烈云院士主持。科研团队基于真实月壤成分配制模拟材料，采用热压烧结工艺制成“月壤砖”。其密度与普通砖相当，抗压强度却是普通砖的三倍以上，具备在月球极端环境下稳定服役的潜力。

此次返回的编号R5样品单元共包含74块小砖，总重约1000克，每块仅10余克，被固定于空间站外暴露实验装置中开展长期测试。整个实验周期为三年，按计划每年取样返回一批，本次为首个返回批次，后续样品将继续留轨完成第二、第三年的暴露实验。

丁烈云介绍，未来在月球建设科考基础设施，关键在于“就地取材”。团队创新性提出利用月面太阳能烧结月壤，制成不同规格的“月壤砖”，再通过机器人像“搭积木”一样实现原位建造，大幅降低运输成本。

接下来，研究团队将对返回的样品开展天地对比分析，揭示月壤砖在空间环境下的宏微观性能演变规律，为预测其在月面长效服役行为提供科学依据。

太空暴露一年地球人可以上月球盖房？

这批“月壤砖”是天舟八号货运飞船升空时最受关注的一批“太空快递”。2024年11月16日，天舟八号货运飞船与中国空间站组合体完成交会对接。本次“太空快递”的上行物资中，最引人关注的可能是一批“砖头”。

图为由科研人员模拟月壤成分烧制的“月壤砖”。（图/中国央视新闻视频截图）

其实，科研人员畅想建造月球基地已有半个多世纪了。1963年，美国宇航局与波音公司提出了“阿波罗月球探测系统综合模块”概念，希望在月面布置多个建筑模块，以松软的月壤作为防护层，抵御极端环境，设计可容纳6人持续生存6个月。1986年，美国宇航局约翰逊航天中心又提出了“充气式月球科考基地”概念，建设方案包括日光防护罩、由防辐射风化袋制成的通道、热辐射实验机器人、制氧试点工厂、太阳能系统等。不过，这些早期月球基地建设方案受限于技术、成本等，均停留在纸面上。

建设月球基地绝不是一件容易的事，选址和建材就是需要着重考虑的关键因素。

一般来说，月球基地选址应考虑4点：一是便于与地球直接通信；二是月面尽量平坦，便于航天器安全着陆；三是受月球昼夜交替影响较小，长期有充足阳光；四是附近蕴藏较丰富的水冰资源。综合权衡各方面条件，在月球两极附近选址建设基地比较理想。

不过，根据月球基地的核心任务不同，其选址的标准和要求也不同。例如，如果要建造月球资源开发基地，选址应与月球资源分布状况密切相关；如果计划建造月球科研基地，那么最好建在月球背面，毕竟那里受地球无线电波干扰较少，更适合开展天文观察和空间物理实验。

近年来，随着新一轮国际探月大潮涌动，各国科研单位和企业提出的月面建筑方案呈现爆发式增长，涉及新颖结构设计、无人化施工、太空3D打印技术、月面与地穴勘测等。

华中科技大学团队此时则提出了“像拼装乐高积木一样搭房子”的理念，设计出“月壶尊”月面建筑构型，外形酷似蛋壳。科研人员希望利用月壤烧结出榫卯结构“月壤砖”，由智能机器人施工拼装、堆砌预制模块，同时利用3D打印技术完善连接，防范结构过度变形。同时，将玄武岩高温纤维化，制作特殊防护层，铺设强化层，尽量降低月球建筑风险。

因此，“月壤砖”的试验成果就显得尤为重要。

月壤打砖机：用月球的土建设月球的房子

建造这批“月壤砖”的建材机器同样值得关注。

2024年7月，中国首台月壤打砖机在深空探测实验室研制成功，这种打砖机可以利用聚光太阳能将月壤熔融成型，未来可以实现用月球的土建设月球的房子。

据深空探测实验室未来技术院工程师杨洪伦介绍，从方案构想到样机成型，月壤打砖机的研发历时约2年，走过了方案论证、产品研制和工艺迭代三个关键阶段。

月壤打砖机的工作原理是通过一个抛物面反射镜实现太阳能的高倍汇聚，并通过光纤束进行能量传输，在光纤束的末端产生3000倍以上的太阳能聚光比。通过精确的光学系统，太阳光被聚焦到一个小点，迅速将其温度提高至1300℃以上，从而实现月壤的融化。

并且，月壤砖是100%原位月壤资源，无需其他任何添加剂。同时月壤具备高强度、致密化等特点，除了建房子，还可以满足设备平台、路面等基础设施建设需求。

现在收到的这批“月壤砖”是重要材料。下一步，研究人员将利用舱外暴露后返回的“月壤砖”，开展“月壤砖”天地对比研究，揭示烧结“月壤砖”空间环境服役后宏微观性能演变规律及其影响机制，以此推演及预测“月壤砖”在月面环境下的长效服役行为，为月面原位建造提供科学和工程依据。

编辑：张扬