國際月球科研站概念圖。深空探測實驗室供圖
月壤3D打印系統(tǒng)。深空探測實驗室供圖
利用月壤3D打印系統(tǒng)打印的模擬月壤磚。本報記者 康樸攝
未來，在月球上不僅可以蓋房子，還不用從地球上運建材。人類長期留駐月球，飲用水也不需要地球“發(fā)貨”、飛船“快遞”……位于安徽省合肥市的深空探測實驗室里，科研人員信心滿滿地說，未來，這些活動有望從月球就地取材。
先看蓋房子。“這臺月壤3D打印系統(tǒng)，可以利用聚光太陽能，將月壤高溫熔融制成月壤磚，并打印出任意形狀的月壤構(gòu)件，滿足建造需求。”深空探測實驗室未來技術(shù)研究院高級工程師、月壤3D打印系統(tǒng)技術(shù)負責(zé)人楊洪倫介紹，“未來在月球上蓋房子、修路、建設(shè)備平臺，都少不了它。”
月球氣候環(huán)境惡劣，給科研帶來重重困難。“研制初期，我們面臨的挑戰(zhàn)是如何在月球極端環(huán)境制約下，實現(xiàn)可靠的太陽能聚光與月壤成型。”楊洪倫說，為讓設(shè)備適應(yīng)月球復(fù)雜的環(huán)境，深空探測實驗室團隊對比了多種技術(shù)路線，最終選用“反射聚光—光纖束傳能—粉末床熔覆成型”的技術(shù)路線，攻克了能量捕獲傳輸?shù)酱蛴〕尚偷南盗须y題。
再看飲水。人類長期留駐月球，飲用水如何解決？月球上也將安排“自來水”，無須地球“發(fā)貨”。“深空探測實驗室聯(lián)合哈爾濱工業(yè)大學(xué)等高校開發(fā)了國內(nèi)首臺群針式月壤水冰熱提取系統(tǒng)原理樣機，實現(xiàn)從月壤里原位提取水。”深空探測實驗室未來技術(shù)研究院高級工程師、“月壤水冰提取”技術(shù)負責(zé)人祖琳介紹。
研究表明，月球極區(qū)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里飲用水、氧氣的來源，還可通過電解制取氫氧燃料，支撐深空探測任務(wù)的能源需求，從而降低從地球運輸物資的成本和風(fēng)險。
“多根細長螺旋鉆針原位鉆進含冰模擬月壤并加熱產(chǎn)生氣態(tài)水，水汽通過導(dǎo)流通道定向進入低溫冷凝器，冷凝成固態(tài)冰實現(xiàn)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。”祖琳說。
就地取材蓋房子、開采源頭活水……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年來科技創(chuàng)新的“成績單”。“當前，實驗室主要開展月球探測、行星探測、小行星探測與防御等領(lǐng)域的重大工程立項論證和相關(guān)預(yù)研課題研究工作，聚焦深空技術(shù)、深空科學(xué)、深空資源和深空安全四大領(lǐng)域，提出深空總體技術(shù)、深空能源動力、深空智能控制等12個技術(shù)方向，實現(xiàn)深空探測領(lǐng)域科學(xué)、工程、技術(shù)融合發(fā)展。”深空探測實驗室系統(tǒng)研究院戰(zhàn)略室主任任筱強說。
對宇宙的探索與追問，是深空探測活動的永恒主題。深空探測活動在刷新人類對宇宙認知、變革生產(chǎn)生活方式、拓展人類生存空間等方面具有重大意義。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。
（原標題： 深空探測實驗室產(chǎn)出一系列頗具未來感的創(chuàng)新成果 月球上修路蓋房子，可以就地取材？（探一線） ）
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