中國科學(xué)家將開展月球科研站建設(shè)研究

北京理工大學(xué)接收的部分嫦娥五號(hào)帶回的月球樣品（4月24日攝）。新華社記者 趙旭 攝

北京理工大學(xué)日前正式接收由國家航天局審批通過的500毫克月球樣品，本次樣品由嫦娥五號(hào)帶回，將用于面向月球科研站建設(shè)的月壤材料特性分析與增材制造關(guān)鍵技術(shù)研究。

2020年12月17日，嫦娥五號(hào)攜帶1731克月球樣品返回地球，對(duì)于樣品的研究隨即展開。2022年8月，國家航天局探月與航天工程中心在北京組織召開第五批月球科研樣品借用申請(qǐng)?jiān)u審會(huì)，經(jīng)專業(yè)評(píng)審，北京理工大學(xué)的申請(qǐng)獲得通過。

北京理工大學(xué)機(jī)械與車輛學(xué)院教授沈俊介紹，當(dāng)前國際、國內(nèi)均已布局月球科研站建設(shè)相關(guān)規(guī)劃，其團(tuán)隊(duì)將聚焦月球科研站建設(shè)開展預(yù)先研究?！拔磥斫ㄔO(shè)月球科研站，相當(dāng)于要在月球上建房子。鑒于當(dāng)前火箭運(yùn)載能力和地月上行成本的限制，盡可能在月球上因地制宜、就地取材，月壤是可以利用的主要原料。”

圖為嫦娥五號(hào)返回器（2020年12月17日攝）。新華社記者 彭源 攝

沈俊說，具體研究將分兩步走。首先，研究分析月壤的基礎(chǔ)物理特性，包括外觀形貌、光學(xué)特性、電磁特性等；第二步，基于分析結(jié)果，重點(diǎn)開展月壤顆粒表面性能分析，獲得提高月壤基原料及工藝穩(wěn)定性的最優(yōu)配制方案，也就是尋找與月壤混合后能夠成型的其他最佳材料，并探索相應(yīng)的3D打印最優(yōu)技術(shù)方案，為建造以月壤為核心原料的月球科研站尋找理想路徑。

“如果把月壤比作水泥，我們要先研究清楚水泥的特性，再找到適合與水泥混合的沙子、粘合劑等，最后確保還要有技術(shù)能把水泥沙子做成磚塊。”沈俊說，這聽起來很容易，但要真正獲得可靠的月壤成型技術(shù)，需要解決原料相容性、漿料穩(wěn)定性、工藝可靠性等挑戰(zhàn)。

北京理工大學(xué)接收的部分嫦娥五號(hào)帶回的月球樣品（4月24日攝）。新華社記者 趙旭 攝

對(duì)于科研團(tuán)隊(duì)而言，每一粒月壤都極為珍貴。500毫克月球樣品無法用于建造實(shí)驗(yàn)本身，科研團(tuán)隊(duì)利用地面已有物質(zhì)模擬出月壤材料，再結(jié)合對(duì)真實(shí)月壤的分析數(shù)據(jù)，不斷優(yōu)化原料制備方式及建造工藝參數(shù)。

“北理工將充分利用這500毫克寶貴的月球樣品，希望能為未來月球科研站建設(shè)任務(wù)提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐?！敝袊こ淘涸菏?、北京理工大學(xué)黨委書記張軍說，學(xué)校將與有關(guān)單位共同就科學(xué)研究、人才培養(yǎng)、交流合作等方面開展合作，進(jìn)一步弘揚(yáng)探月精神，為人類開發(fā)利用月球資源、和平利用太空作出貢獻(xiàn)。

據(jù)悉，經(jīng)國家航天局批準(zhǔn)，自2021年7月12日發(fā)放首批月球科研樣品以來，已經(jīng)向98個(gè)科研團(tuán)隊(duì)發(fā)放五批樣品，共計(jì)發(fā)放198份65.1克，已有60多項(xiàng)成果在國內(nèi)外重要學(xué)術(shù)期刊發(fā)表，包括揭示月球年輕火山成因之謎、發(fā)現(xiàn)高含量的太陽風(fēng)成因水、發(fā)現(xiàn)新礦物等。（記者趙旭）