美国佛罗里达大学研发激光技术可在月球上烧结月壤成型构件

2026-06-22 09:27

维度网讯，美国佛罗里达大学（University of Florida）赫伯特·韦特海姆工程学院（Herbert Wertheim College of Engineering）研究团队提出一种利用激光就地「烧结」和成型月壤与玻璃的方法，将其转化为月球基地结构构件。该研究由 Victoria M. Miller 领导，发表于 Springer Nature 期刊，工作基于此前部分由美国国防高级研究计划局（DARPA）资助的项目，专注于在接近太空条件下进行激光成型材料。

当前全球主要太空计划——包括美国 Artemis（阿尔忒弥斯）、中俄联合国际月球科研站（ILRS）以及欧洲空间局「月球村（Moon Village）」概念——均将月球视为人类长期驻留的目标。随着 Artemis II 任务成功及 2030 年代建造月球基地的声明，从探险转向基础设施已成为现实问题。关键限制在于月球条件下进行建设，而从地球运送设备成本极高。解决方案之一是使用当地土壤——月壤——作为建筑材料。

激光成型方法基于集中红外辐射进行非接触式加热和材料变形，无需模具、压力机或重型机械——材料通过局部热应力发生弯曲。研究人员测试了该工艺在不同大气条件下的表现，以评估其在月球真空及其他稀薄大气天体中的应用可行性。实验中使用了模拟月球土壤的样品及其制成的玻璃，结果表明激光作用能够有效成型玻璃和陶瓷结构，可用于建造月球基地构件。该方法属于原位资源利用（In-Situ Resource Utilization, ISRU）策略，即利用当地资源而非从地球运送材料。

据 Miller 称，该技术核心优势在于大幅减少需送入太空的设备质量和体积：用紧凑型激光能源替代重型建筑系统，能够直接在月球上成型材料。这对月球环境尤为重要，每多一吨载荷都会显著增加任务成本。除基地建设外，激光成型还可用于在轨道或月球表面直接制造工具和备件，减少对地球补给依赖，这对长期任务（包括空间站工作）至关重要——备件短缺一直被视为制约因素。