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国际月球科研站概念图。

深空探测实验室供图

深空探测实验室展厅内的中国首次火星探测火星全球影像图。

本报记者 康 朴摄

研究人员在月壤3D打印系统前进行科研工作。

深空探测实验室供图

在月球盖房子，要从地球运建材吗？

长期留驻月球，饮用水也要地球“发货”、飞船“快递”吗？

“有望在月球上就地取材！”走进位于安徽合肥的深空探测实验室，记者从科研人员口中听到令人振奋的消息。

2022年，国家航天局、安徽省、中科大三方共建深空探测实验室。3年多来，从无到有、从“0”到“1”，深空探测实验室产出一批未来感十足的科技成果，镌刻下一个又一个探索无垠星空的时代坐标。

日前，记者来到深空探测实验室探访。

建房饮水月球上就地取材

科研人员的底气，来自两项创新成果。

先看盖房子。

“这是我们3D打印的模拟月壤砖。”深空探测实验室未来院高级工程师、“月壤3D打印系统”技术负责人杨洪伦指着一块黑色方砖说，“用‘月壤打砖机’实现‘月球自建房’，我们已经有了一定的技术储备。”

此前，记者见识过各式各样的3D打印，小到工业构件，大到各类建筑物，应用领域不断拓展。没想到，在月球上也将看到这项技术。

杨洪伦带记者来到“月壤3D打印系统”前说：“给你看看‘家底’！”杨洪伦介绍，这套3D打印系统可以利用聚光太阳能，将月壤高温熔融制成月壤砖。它有两大特性，一是采用月壤作为唯一原材料，不需要从地球携带任何辅料，这样可以做到真正的原位资源利用，实现用月球的土建月球房；二是可以自定义打印头移动路径，从而打印出任意形状的月壤构件，满足建造需求。

月球气候环境恶劣，给科研人员带来重重困难。“研制初期我们面临的核心挑战是如何在月球极端环境制约下，实现可靠的太阳能聚光与月壤成型。”杨洪伦表示，为让设备能适应月球复杂的天体气候，深空探测实验室团队系统对比了多种技术路线，比如聚光方面论证了菲涅尔透镜、薄膜透镜、反射式聚光器等，月壤成型方面论证了粉末烧结，高温熔融、黏结固化等。通过一系列验证试验，科研团队最终选用“反射聚光—光纤束传能—粉末床熔覆成型”的技术路线，攻克了能量捕获传输到打印成型的全链条难题。

“‘月壤3D打印系统’原理样机成功研制，不仅验证了月面能源捕获、月壤物质提取转化等一系列关键技术，也为后续开展深空资源开发利用、月面能源系统建设奠定了技术基础。”杨洪伦说。

再看饮水。长期留驻月球，饮用水供应如何解决？

月球上也将安排“自来水”，无需地球“发货”。“深空探测实验室联合哈尔滨工业大学开发了国内首台群针式月壤水冰热提取系统原理样机，可以实现从月壤里原位提取水冰。”深空探测实验室未来技术研究院副研究员、“月壤水冰提取系统”技术负责人祖琳介绍。

研究表明，月球极区可能蕴藏着大量的水冰资源。这些水冰资源不仅可以为未来国际月球科研站提供生保物资（如饮用水、氧气），还可通过分解制备氢氧燃料，支撑深空探测任务的能源需求，从而降低从地球运输物资的成本和风险。

“我们采用了群针原位钻进加热的技术方案，由多根螺旋钻针协同作业，钻进坚硬的含冰月壤后原位加热，使周围的固态冰受热转化为水蒸气，这些水汽经由系统特制的导流通道输送至冷凝器，在低温作用下重新凝华为固态冰，从而完成收集过程。该系统克服了含冰月壤硬度高难开挖，以及真空低温环境下稀薄水汽难以收集等难题，水冰提取效率高且能耗较低，主要技术指标达到国际先进水平。”祖琳说。

支撑人类向更深远太空迈进

在深空探测实验室展厅中央，一大一小两枚卫星模型上下排布。

“这是实验室牵头研制的天都一号、二号卫星。”深空探测实验室总体技术研究院工程师龚明宇说，“天都双星”在去年3月成功发射，卫星进入月球轨道后两星分离，完成了多项任务，其中就包括高可靠传输与路由新技术验证，为未来构建月球及深空互联网等功能探路，支撑月球科研站建设。