利用模拟月壤3D打印技术助力未来月球基地建造
2026-03-01 13:39
来源:俄亥俄州立大学
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一项近期发布的研究显示,科学家通过激光3D打印方法将模拟月壤成功制成具备耐久性的结构。该技术有望在未来支持月球表面的设施建造,为宇航员提供栖息地和工具。这项研究由俄亥俄州立大学的团队完成,相关成果已发表在《宇航学报》上。

研究中使用的材料为人造月壤模拟物LHS-1,这是一种模仿月球高地土壤成分的合成物质。研究团队发现,通过调整打印基底材料,可以影响最终结构的机械强度和抗热冲击性。第一作者、俄亥俄州立大学研究生徐思哲表示:“通过在打印过程中结合不同的原料,例如金属和陶瓷,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,这直接影响某些部件的机械强度和抗热冲击性。”研究表明,LHS-1与氧化铝硅酸盐陶瓷的粘合性较好,形成的晶体增强了热稳定性。

此类技术对美国宇航局阿尔忒弥斯计划具有潜在价值,该计划旨在本十年末之前在月球建立长期有人值守的驻留点。在月球表面利用当地资源进行建造,可减少从地球运输材料和设备的依赖。资深作者、俄亥俄州立大学助理教授莎拉·沃尔夫指出,太空中的极端真空、尘埃和热环境对制造工艺提出更高要求。她说:“太空中的一些条件很难在模拟器中模拟出来。在实验室里或许行得通,但在资源匮乏的环境中,你必须想尽一切办法,最大限度地提高机器在不同场景下的灵活性。”

研究人员还表示,增材制造技术的进步不仅有助于太空探索,也可能对地球上的资源利用带来启示。沃尔夫认为,若能利用极少资源在太空成功制造物品,意味着在地球上也能实现更好的可持续制造。徐思哲补充说,相关应用正在不断拓展,“我们正在努力开发很多应用,结合新的信息,可能性是无穷无尽的。”

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

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