美国俄亥俄州立大学的研究人员近期在月球资源利用领域取得进展,成功利用激光3D打印方法将模拟月壤熔融成型,制造出小型耐热物体。这项技术有望为未来月球基地建设中利用原位资源建造设施提供技术支持。

研究团队采用一种特殊的激光3D打印工艺,将名为LHS-1的月壤模拟物——一种复制月球高地土壤成分的合成材料——逐层熔化并与基底熔合,制造出结构致密的物体。该研究第一作者、俄亥俄州立大学工业系统工程系研究生徐思哲表示:“通过结合不同的原料,我们发现最终材料对环境非常敏感。不同的环境会导致不同的性能,直接影响某些部件的机械强度和抗热冲击性。”研究表明,材料的成型质量与基底材质密切相关,月壤模拟物与氧化铝硅酸盐陶瓷的粘合性较好,而在不锈钢和玻璃表面上的打印则面临挑战。相关成果近期发表于《宇航学报》。
这项研究的资深作者、俄亥俄州立大学机械与航空航天工程系助理教授莎拉·沃尔夫指出,大气中的氧气含量、激光强度及打印速度等因素也会影响结构稳定性。她表示:“在实验室里或许行得通,但在资源匮乏的环境中,必须想尽一切办法提高机器在不同场景下的灵活性。”该技术如果应用于月球表面,可用于建造坚固的栖息地和工具,这对于美国宇航局在本十年末建立长期月球存在的阿尔忒弥斯计划具有重要意义。
研究团队强调,这类增材制造系统的开发有助于减少从地球运输大量物资的需求,使宇航员能够就地制造各类设施。沃尔夫补充道:“如果我们能够利用极少的资源在太空成功制造物品,那就意味着我们也能在地球上实现更好的可持续发展。”该研究得到了俄亥俄州立大学材料与制造研究所及电子显微镜与分析中心的支持。
出版详情:作者:Sizhe Xu等人,标题:月球高地风化层模拟物的激光定向能量沉积增材制造,发表于:宇航学报(2026)。期刊信息:Acta Astronautica












