当前，我国正全面推进探月工程四期，规划包括嫦娥六号、嫦娥七号和嫦娥八号任务。bet36体育在线:探月工程总设计师吴伟仁院士曾介绍，2024年前后，嫦娥六号要去月球背面采样；2026年前后，嫦娥七号计划在月球南极着陆，到月球上去找水；再往后，嫦娥八号不仅要进行月球物质的勘察，还要承担3D打印盖房子的工作。最终，要在月球南极建成一个基本型的科研站。到月球建科研站，用什么建？怎么建？月球上低重力、强辐射、温差大、真空，还不时有月震，而且月面环境复杂、材料单一，这些都让未来月球上的建造工程成为极具挑战的超级工程。

探访国家数字建造技术创新中心

从2015年开始，华中科技大学在国内率先开始了相关的研究工作，一起进入前沿探访。

在华中科技大学的国家数字建造技术创新中心，实验室的一个沙盘模拟了未来月球基地的场景。一个像鸡蛋壳一样圆弧结构的建筑就是科研人员设计的月球屋雏形，它有一个生动的名字叫月壶尊。作为建筑物，月壶尊里并没有承重的四梁八柱，蛋壳顶端是穹顶结构，蛋壳体分内外两层，中间夹杂了一层加肋结构，增强稳定性。

国家数字建造技术创新中心、华中科技大学教授 周诚：月面的建造主要受到当地极端环境条件的限制，比如小重力环境、真空环境，同时还有月震、剧烈变化的温度条件，月昼温度超过180℃，月夜又到-190℃。这些环境非常苛刻，可能对我们的月面建筑的结构、材料，以及使用过程产生非常大的影响。

团队介绍，鸡蛋壳一样的壳体结构可以保持更好的稳定性，同时，投放进蛋壳内的气囊可以自动展开，这层结构具有很好的保温隔热性能，可以形成真正的居住空间。

国家数字建造技术创新中心、华中科技大学教授 周诚：我们希望使用材料越少越好，这样它的自重就比较轻，同时要进一步提高它的强度。相关的成果也刚刚发表在一个国际顶级的期刊上，为我们找到一种好的构型，能够适应月面的极端环境来做一些研究工作。

“月壤砖”从何而来？如何烧制？

“运输一瓶矿泉水重量的材料去月球要花费20万美元”，人们用这个高昂的成本来比拟星际运输。这意味着科研团队只能尽可能利用月球材料进行原位建造，也就是利用月壤作为建造材料，那又该如何烧制“月壤砖”呢？

总台央视记者 张春玲：要想在月球上盖房子，很重要的一个步骤就是我们首先要有材料。而月球上就是月壤，月壤通过什么样的方式可以烧结成为砖？在实验室，我们看到，一些研发人员在对如何烧结成月壤砖进行测试。

华中科技大学土木与水利工程学院学生 汪朋霖：电磁感应烧结炉是通过将电能转化成热能的方式，对模具进行加热。我们平时在使用的过程中，将月壤的材料放在坩埚中间，就能对其进行均匀加热以及升温。

科研人员用实验室模拟出的月壤材料就类似沙土一样，是分散的，他们需要通过高温进行烧制，电磁感应烧结炉可以将温度加热至1000℃以上，十分钟左右，一个长18厘米的模拟月球砖就烧制完成了。而同一个实验室的另一个实验区在尝试另一种烧砖制备方式。

华中科技大学土木与水利工程学院 博士研究生 韩文彬：我们主要采用一种真空烧结的方式，对模拟月壤进行烧结成型。我们采用的石墨模具，内部有一个直径18毫米的空腔。我们首先将模拟月壤的粉末装填在内部，以石墨的压头对它进行压实，压实之后，再把它整个组装好；然后连同石墨模具，放到一个真空的烧结炉内部进行烧结。这个烧结炉的真空度可以达到10的负2次方帕，它主要是采用一种电加热，内部分布有10根加热棒，它是硅钼材料，通电之后就可以产生热量。我们将模拟月壤和石墨放置在炉子内部，热量就可以在抽真空之后，通过热辐射的方式对材料进行加热。

科研人员介绍，烧制一炉真空环境的模拟月球砖大概需要24小时，之所以探索这种真空的烧结测试，也是源于月球的真空环境进行一种模拟探索。

华中科技大学土木与水利工程学院学生 李渊：我们是通过一个菲涅尔透镜，把太阳光聚焦在一个点上，将来这个点上放的是月壤，通过聚焦点的高温把月壤烧结成砖。在月球上，一个白天的时间是比较长的，非常有利于在月球上进行太阳能烧结建造。

“超级泥瓦匠” 3D打印建造“月球屋”

砖有了，怎么盖房子？用人力显然无法实现。只能靠自动化的机器和设备实现。科研团队在研究初期就发现，使用3D打印技术，是一个可以探索的路径。现在就让我们看看，这些“超级泥瓦匠”如何建造“月球屋”。

华中科技大学土木与水利工程学院学生陈权要：我们要利用月面原位资源来建造月壶尊基地，我们配置了跟月壤性质类似的材料，配置以后，完成月面基地3D打印的建造。针对我们打印完的成品，首先要将打印的结构和设计的结构进行对比，判断它的打印精度，识别出误差后，再进行调整，方便下一次打印实验。

当然月球基地的建造方案也是多种多样的。如月球上工作的蜘蛛机器人通过真空烧砖、组装、连接等，像搭乐高积木一样建造月球家园。为了能够让月球基地更加结实，科研人员还创造性的在全球首次提出用bet36体育在线:传统建筑的榫卯结构来搭建月球屋。bet36体育在线:建筑的匠人智慧与现代科技实现了完美结合。现在，月球屋从材料到烧制工艺，到施工方案，以及机器人设备研发都在同步推进。这些技术的进步，对我们地球工程技术的发展也将产生重要影响。最后，仰望星空，让我们通过一张科学家绘制的月球基地图，来畅想人类的未来吧！

在月球上建设科研站，相关的研究还在持续推进。也有方案提出，把月球熔岩管道洞穴用于月球科研站建设，以避免巨大温差、高强度辐射和陨石撞击等安全隐患，还能利用月球熔岩管道建设月球农场。究竟将来会用哪种方案，建设月球科研站，目前还在进一步研究论证。随着科学技术的不断进步，关于月球，关于对月球的探索，甚至对更远深空的探索，人类还有无限畅想，也有着无限的可能。

（总台央视记者 张春玲 倪晶依 杨瑶 徐之昊 赵雄）