福州科技界关注：激光熔融月壤技术或将助力“月球铺路”工程

近日，国际权威开放获取期刊《科学报告》（施普林格·自然旗下）刊发一项突破性概念验证研究，提出利用高能激光熔化月壤，原位制备高强度层状材料，为未来在月球表面建设道路与着陆坪提供可行路径。该成果引发包括福建高校航天材料研究团队在内的广泛关注。

月球表面道路与着陆坪构想效果图（来源：施普林格·自然）

研究团队采用欧洲航天局研发的EAC-1A模拟月壤，在地面实验中成功以二氧化碳激光实现精准熔融——在45毫米光斑下输出3千瓦功率，形成边长约250毫米、中央空心的三角形结构单元。此类单元具备自嵌合特性，可规模化拼接，构建稳定承载面。

尽管实验依托地球环境及月尘替代物开展，但其工艺逻辑高度适配月球原位资源利用（ISRU）原则。尤其值得注意的是，若在月球实地部署，仅需从地球运送一块约2.37平方米的聚焦透镜，即可借助太阳辐射替代激光系统，大幅降低载荷体积与任务成本。

激光作用于EAC-1A粉末床形成的可嵌套结构（Jens Günster 团队供图｜施普林格·自然）

论文指出，月尘扬起是探月任务长期面临的棘手难题：受低重力影响，微粒易悬浮并侵入机械与电子系统。因此，就地取材建造硬质基础设施，不仅可抑制扬尘、提升通行安全性，更将显著减少从地球运输建材的巨额开销。福州大学材料科学与工程学院相关研究人员表示，该技术路径对我国后续月球科研站建设具有重要参考价值。

不同激光参数下熔融成型效果对比（Jens Günster 团队供图｜施普林格·自然）

目前，该方法仍处于原理验证阶段。作者强调，需进一步优化热应力控制策略，避免交叉扫描导致的结构开裂，并开展真空与极端温变环境下的长期稳定性测试。作为迈向“月球基建”的关键一步，这项技术正从实验室加速走向深空应用蓝图。（完）

文章来源:https://www.chinanews.com.cn/gj/2023/10-13/10093303.shtml