仰望夜空中的明月,人类何时能拥有属于地球人的“广寒宫”?中国航天人用最新的“月壤造砖”技术,让这一愿景向我们靠近一大步:我国首台“月壤打砖机”近日研制成功,它将成为人类在月球表面就地取材、建造家园的关键利器!

月壤打砖机问世,开启月球建房第一步
　　一台有望改变人类外星定居方式的机器——“月壤打砖机”,近日在安徽合肥深空探测实验室诞生。
　　“月壤打砖机”的工作原理,是通过一个抛物面反射镜,实现太阳能高倍汇聚,并通过光纤束进行能量传输。
　　通过精确的光学系统,太阳光被聚焦到一个小点,温度迅速提升至1300℃以上,月壤瞬间熔融成型——中国科学家仅用两年时间,便让“月球制砖”从科幻走向现实。
　　这台名为“月壤原位3D打印系统”的设备,能够100%利用月壤制造高强度建筑用砖。2025年7月底,它完成了地球环境下的全流程验证,成为全球首台实现月壤砖自动制造的设备。
　　“月壤打砖机”的研发之路充满挑战。方案论证阶段,科研人员面临的首要难题,是如何高效利用月球上唯一的能源——太阳能。经过反复试验,团队最终选定“菲涅尔透镜聚光”和“薄膜透镜聚光”两种高效聚光方式,同时确定“粉末烧结”与“粉末床熔覆成型”的技术路线。
　　产品研制阶段,能量传输成为最大拦路虎。深空探测实验室工程师杨洪伦坦言:“要实现3000倍以上聚光太阳能传输,常规光纤束极易烧蚀损坏。”
　　科研团队经过近百次工艺试验,研发出新型能量传输光纤束,一举突破能量传输效率低与易烧蚀的双重困境。
　　月球环境的复杂性超出想象。在工艺迭代阶段,科研人员配制了月海玄武质、高地斜长质等多种模拟月壤,进行了反复试验。这是因为不同区域的月壤成分差异显著,设备必须具备广泛的适应性。

“月壤砖”比地球砖强在哪儿
　　由“月壤打砖机”熔融压铸而成的月壤砖,具备非凡的特性。其榫卯结构设计,使砖块之间可以实现稳固咬合,适应月球特殊环境。它抗压强度能达到普通红砖、混凝土砖的三倍以上,每平方厘米可承受1吨多重量。
　　直接利用月球表层无处不在的月壤作为原材料,这意味着,未来无需从遥远的地球运送宝贵的建筑材料,这是建设可持续月球基地的经济性革命。
　　NASA研究表明:每运送1公斤物质到月球,成本可达上百万美元。
　　通过聚光太阳能熔铸的月壤砖,内部并非简单的颗粒堆砌,而是经历了物理熔融与部分熔融重结晶过程。这使其具备更均匀的内部结构、更高的密度强度,初期测试强度优于普通烧结砖。能有效抵御月球尘埃侵入、极端温差应力和微陨石撞击。
　　月壤富含多种金属氧化物(铁、钛、铝等)。熔铸形成的砖块,具有优异的抗宇宙射线与太阳高能粒子辐射的能力,能为月球基地提供生命活动必需的辐射防护。同时,其导热系数低,能有效阻挡外部极端温度变化对室内环境的冲击。
　　这意味着,在月球日夜温差达数百度的地狱模式考验下,砖块能保持超常稳定性。未来不仅可用于建房,还能用来建造设备平台、铺设路面等。
　　目前,首批“月壤砖”样品已搭乘天舟八号货运飞船前往中国空间站,开展太空环境验证,预计年底返回地球。

从“月壤砖”到“月球房”还要闯哪些关
　　首台月壤打砖机的成功,只是实现“月球房”梦想的第一个台阶,真正建成可供人类居住和工作的月球基地,还面临多道难关。
　　首先,在月面高真空、低重力环境下,月壤砖难以独立承压,还需要与刚性结构舱、柔性气囊舱等结合使用。
　　其次,当前的打砖机是原型,如何将其小型化、轻量化,以适应火箭发射限制?如何在真空、低重力、月尘弥漫的环境下实现连续、大规模、全自动制砖作业?这是实现月球基地建材量产的基础。
　　月球没有工程机械和建筑工人,如何在月球环境下,将大量月壤砖高效可靠地砌筑、组装成各类建筑结构,比如基地主体、气闸舱、防护墙?如何保证结构的气密性和抗压性?这是月球建筑成败的核心,还需要研发能在月面操作的特种月球建造机器人或智能建造系统。
　　另外,月球房不只是“砖砌的盒子”。它需要内部生命保障系统,比如循环水、氧气、温控、废物处理；可靠的能源供应系统、通讯中继网络、月面运输系统等全套基础设施。
　　这些都是庞大而精密的系统工程。中国探月工程总设计师吴伟仁院士展望:未来“国际月球科研站”将分阶段建设以上功能模块。
　　杨洪伦工程师也指出,想建造真正的“月亮房”,还需分三步走。
　　第一步,技术链完善。完成月壤砖制造、建筑构件搭建、结构评估等全流程验证。
　　第二步:月面实地验证。通过航天工程任务,在真实月面环境中,测试设备与施工工艺。
　　第三步:协同施工体系。研制能承受舱内气压的主体结构,整合月壤打砖机与作业机器人,形成完整的建筑施工体系。
　　随着这些技术逐步突破,人类在月球上“用本土材料建房子”的梦想,才有望变成现实。
嫦娥八号将在月球上造第一块月壤砖
　　“嫦娥八号任务中,有一项是在月球就地取材,测试利用3D打印技术制成月壤砖,这将是第一块在月球上造的月壤砖。”去年12月,国家航天局探月与航天工程中心研究员、嫦娥八号副总设计师王琼在香山科学会议上透露。
　　王琼介绍,嫦娥八号还将携带一个全新模块作业机器人,进行载荷布设、月壤添加和月壤砖拼接等工作。
　　搭载天舟八号货运飞船升空的“月壤砖”,由中国工程院院士丁烈云团队研制。将“月壤砖”送往空间站开展舱外暴露试验,目的是为未来在月球建设积累科研数据。
　　对于如何在月球上建房子,丁烈云表示:“建在哪里、怎么建,涉及选址、勘察、设计、建造、运营维护等关键技术。要使月球建筑实现轻质高强、保温隔热、防震抗震、防宇宙辐射,就要加强攻关相关材料、结构和设计难题,并形成一套在月球上建房子的中国标准。”
　　计划于2028年前后发射的嫦娥八号,将与计划2026年前后发射的嫦娥七号共同构建国际月球科研站基本型。
　　中国深空探测重大专项总设计师吴艳华介绍,国际月球科研站将按照两个阶段分步实施,2035年前后建成基本型,在月球南极区域建设半径约10公里的中心站区,具备百公里范围科研作业能力；2045年前后完善拓展型,建成月球轨道站,完善建设月面南极中心站,并为载人登陆火星等深空探测任务奠定基础。
　　据悉,月球南极的莱布尼茨—贝塔高原,因可能存在的水冰资源和适宜的光照条件,被选为未来月球基地的选址之一。