中国粉体网讯 4月1日，“九天揽月——中国探月工程20年”展览在国家博物馆对公众展出。随着人类对月球长期驻留的探索迈向实质性阶段，中国探月工程再传突破性进展：计划于2028年发射的嫦娥八号探测器，将携带全球首台“月壤打砖机”登陆月球南极，首次开展月壤3D打印制砖试验，为构建永久性月球基地奠定关键技术基础。这一创新实践不仅标志着中国深空探测从“资源采集”向“原位利用”的跨越，更在国际月球科研站建设中率先开辟了“就地取材”的工程化路径。
月壤变砖：从“太空沙”到“建筑基元”的技术突破
嫦娥八号的核心任务之一，是将以月球表面广泛分布的月壤（月球风化层）为原材料，借助太阳能聚焦技术与3D打印工艺实现月面原位制砖：首先通过特殊装置将太阳能聚焦至1400-1500℃高温，经光纤传输至“月壤打砖机”，在强光照射下使月壤中富含的二氧化硅（约48%）、氧化铝（约17%）等矿物成分熔融；继而采用微波烧结与真空热压技术，通过3D打印设备对熔融材料进行层层堆叠成型，最终制得抗压强度达100兆帕的“月壤砖”——该强度指标超过普通红砖3倍，可满足月球基地抵御极端温差、宇宙辐射及微陨石冲击的严苛需求。
月球科研站需要能够适应月球极端的环境条件，包括微重力、强辐射、极端温度（日间平均温度107°C，夜间平均温度-153°C）以及微流星体撞击等危险因素。建筑结构也需要具备良好的隔热和散热性能，应对温差变化。采用3D打印技术可避免航天员长时间太空作业，降低其暴露在宇宙辐射和微流星体撞击风险下的几率，同时也可通过打印防护设施等增强基地的安全性。
值得关注的是，这批砖块采用了中国传统建筑智慧中的榫卯结构设计，无需粘合剂即可实现模块化拼接，不仅简化了地外环境下的施工难度，更通过结构优化提升了建筑整体稳定性。
多维度验证：从地面模拟到太空实测的全链条攻关
为确保月壤砖技术的可靠性，中国科研团队开展了从地面到太空的多阶段试验：
地面模拟阶段，选取成分接近月壤的东北长白山火山灰作为原材料，通过真空热压烧结工艺制成模拟砖块，完成材料配方与工艺参数的初步验证；
太空暴露试验，2024年11月16日，天舟八号货运飞船将首批模拟月壤砖送至天宫空间站外，开展为期三年的极端环境耐受性测试，重点评估宇宙射线、高低温循环对材料性能的影响，相关数据将直接指导月球原位打印工艺的优化。
智能协作：机器人系统赋能月球“无人建造”
嫦娥八号搭载的“多功能月球表面作业机器人”（由香港科技大学等团队联合研发）将成为月面建造的核心执行者。该机器人具备三大核心能力：
1. 自主作业：通过AI导航系统识别复杂地形，自动完成月壤采集、砖块打印及结构拼接，支持毫米级精度操作；
2. 能源互联：作为“移动充电宝”为探测器提供电力支持，并通过高速数据链路实现多设备协同控制；
3. 环境适应：配备耐极端温度的防护涂层与抗辐射电子元件，可在月面恶劣环境下持续作业超过500小时。
这种“设备自主化+任务智能化”的模式，不仅降低了载人作业风险，更标志着中国在深空探测装备的智能化水平上达到国际领先。
“基建狂魔”开启月球基建新范式：从“地球搬运”到“月面制造”
相较于传统方案中从地球运输建材的高昂成本（预估单公斤材料运输成本超过20万美元），嫦娥八号的“原位制造”模式将使月球基地建设成本降低90%以上。这种颠覆性变革不仅适用于月球，更为火星基地、小行星采矿站等深空设施提供了可复制的技术路径。国际同行对此高度关注：欧洲航天局虽曾提出月壤覆盖充气框架的概念，但中国首次将3D打印制砖技术推进到工程验证阶段，成为地外原位建造领域的“破冰者”。
当前，中国探月工程已从“绕、落、回”的无人探测阶段，正式转入“建、用、驻”的载人探索新阶段。嫦娥八号的“造砖”任务，正是探月工程四期“国际月球科研站”建设的先导性试验——根据规划，2026年嫦娥七号将前往月球南极进行探测，2028年嫦娥八号将携带“打砖机”在月球南极进行月壤打印制砖试验，2030年前中国将实现载人登月，2035年建成月球南极核心站区，2040年前将建成一个完善型的国际月球科研站，开展日地月空间环境探测及科学试验；再之后，将建设“应用型月球科研站”，形成一个多功能月球基地。
粉体技术赋能航天：从材料创新到工程实践的深度融合
此次月壤制砖技术的突破，本质上是粉末冶金与增材制造技术在航天领域的深度应用。月壤颗粒的精细处理、高温烧结过程中的相变成控制、3D打印层间结合强度优化等关键环节，均依赖于粉体材料科学的长期积累。中国在金属粉体、陶瓷粉体领域的技术储备，为月面原位建造提供了坚实支撑，也为全球粉末冶金行业打开了“地外应用”的想象空间。
随着嫦娥八号任务进入倒计时，人类首次在地球以外天体实现“自造建材、自建基地”的梦想正逐步照进现实。这项融合了材料科学、智能装备与航天工程的创新实践，不仅是中国探月工程的里程碑，更将为全人类的深空探索提供“中国方案”，推动月球从“探测目标”转化为“生存空间”，迈出人类迈向宇宙文明的关键一步。
参考来源：
央视网、央视新闻、空天逐梦视频号
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（中国粉体网编辑整理/留白）
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