1969年7月20日，美國“阿波羅”11號飛船安全著陸月球，宇航員阿姆斯特朗登上月球，在月球上首次留下人類的足跡，而中國將建造一個永久性的綜合型月球基地，實(shí)現(xiàn)人類長期駐留。

為了實(shí)現(xiàn)這一愿景，早在2004年，中國正式開展月球探測工程，并命名為“嫦娥工程”，拉開了我國月球與深空探測的序幕。嫦娥工程分為“無人月球探測”“載人登月”和“建立月球基地”三個階段。

嫦娥五號帶回地球的月壤樣本之一

2020年12月17日，嫦娥五號返回器攜帶月球樣品安全著陸，預(yù)示著中國探月工程三期圓滿收官，實(shí)現(xiàn)了中國“探月工程”規(guī)劃的“繞、落、回”中的第三步。

2022年9月10日，據(jù)國家航天局消息，探月工程四期任務(wù)已獲國家批復(fù)，將建立國際月球科研站基本型，并突破掌握一系列用于月面科研站建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)與能力。

據(jù)國家航天局表示，探月工程四期將在未來十年之內(nèi)陸續(xù)實(shí)施包括嫦娥六號、嫦娥七號和嫦娥八號在內(nèi)的三個任務(wù)。

一是嫦娥六號計(jì)劃在月球背面進(jìn)行采樣返回，嫦娥六號是嫦娥五號的備份，基本上已經(jīng)生產(chǎn)完，計(jì)劃2024年前后發(fā)射；二是嫦娥七號對月球的地形地貌、物質(zhì)成份、空間環(huán)境進(jìn)行一次綜合探測任務(wù)，嫦娥七號正在研制中，將在2025年前后發(fā)射；三是嫦娥八號除了繼續(xù)進(jìn)行科學(xué)探測試驗(yàn)以外，還要進(jìn)行一些關(guān)鍵技術(shù)的月面試驗(yàn)，嫦娥八號正在研制中，計(jì)劃在2030年之前發(fā)射。

國際月球科研站效果圖

據(jù)國家航天局方面透露，預(yù)計(jì)在2045年之前，我國將會在月球表面上，建造一個永久性的綜合型月球基地，實(shí)現(xiàn)人類長期駐留，并完成全面、大規(guī)模的科學(xué)探測、技術(shù)試驗(yàn)與月球資源開發(fā)利用。

如果說，嫦娥五號、嫦娥六號是對月球土壤的研究，那么嫦娥七號則是尋找適合月球科研站建造的地點(diǎn)，而嫦娥八號則是進(jìn)一步探索驗(yàn)證在月球上建基地的可能性，通過3D打印技術(shù)建造一個月面科研站的基本模型。

嫦娥八號效果圖

作為研發(fā)未來國際月球研究站的先導(dǎo)項(xiàng)目，嫦娥八號的任務(wù)如果能順利完成，那么，后續(xù)的很多月球項(xiàng)目，也都將能夠順利展開。

據(jù)資源庫了解，通過3D打印在月球造房子，目前國內(nèi)已經(jīng)有一個相對成熟的解決方案。近日，華中科技大學(xué)成功制備出國內(nèi)首個模擬月壤真空燒結(jié)打印樣品，并進(jìn)一步設(shè)計(jì)了名為“月壺尊”的月面基地建筑物。

“月壺尊”月面基地效果圖

月壺尊形似雞蛋蛋殼，長寬均為3米，內(nèi)部中空，沒有橫梁等支撐結(jié)構(gòu)；蛋殼體分內(nèi)外兩層，中間夾一層類似于肋骨的結(jié)構(gòu)，以增強(qiáng)穩(wěn)定性；內(nèi)部空間分為上下兩層，上層為生活區(qū)，下層為工作區(qū)。

“月壺尊”內(nèi)部構(gòu)造示意圖

華中科技大學(xué)目前給出的最佳方案是將中國傳統(tǒng)制磚砌筑的建造方式與3D打印建造方式相結(jié)合，采用整體預(yù)制拼裝、局部打印連接的方式，設(shè)計(jì)建造月面基地。

首先，利用太陽能或激光燒結(jié)月壤制備出帶有榫卯結(jié)構(gòu)的月壤磚，然后由機(jī)器人砌筑，同時用3D打印加強(qiáng)連接，避免結(jié)構(gòu)變形。無論是3D打印還是燒結(jié)都可融入到“月蜘蛛”機(jī)器人身上，這款3D打印機(jī)器人，遠(yuǎn)看像蜘蛛，上部分是混聯(lián)機(jī)械臂，下部分是多足平臺，施工時機(jī)械臂也可換成3D打印機(jī)。

但是月球極端的環(huán)境對打印也是一個非常大的挑戰(zhàn)，目前月壺尊項(xiàng)目還仍然是實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品，還沒有經(jīng)歷實(shí)際任務(wù)考驗(yàn)，嫦娥八號將在真實(shí)的月球環(huán)境中驗(yàn)證利用月壤進(jìn)行3D打印的技術(shù)。

我們期待最終的結(jié)果，還有8年的時間，也許隨著3D打印技術(shù)的進(jìn)步，在月球建房子或許能一步到位，變得更簡單。

1969年7月20日，美國“阿波羅”11號飛船安全著陸月球，宇航員阿姆斯特朗登上月球，在月球上首次留下人類的足跡，而中國將建造一個永久性的綜合型月球基地，實(shí)現(xiàn)人類長期駐留。

為了實(shí)現(xiàn)這一愿景，早在2004年，中國正式開展月球探測工程，并命名為“嫦娥工程”，拉開了我國月球與深空探測的序幕。嫦娥工程分為“無人月球探測”“載人登月”和“建立月球基地”三個階段。

嫦娥五號帶回地球的月壤樣本之一

2020年12月17日，嫦娥五號返回器攜帶月球樣品安全著陸，預(yù)示著中國探月工程三期圓滿收官，實(shí)現(xiàn)了中國“探月工程”規(guī)劃的“繞、落、回”中的第三步。

2022年9月10日，據(jù)國家航天局消息，探月工程四期任務(wù)已獲國家批復(fù)，將建立國際月球科研站基本型，并突破掌握一系列用于月面科研站建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)與能力。

據(jù)國家航天局表示，探月工程四期將在未來十年之內(nèi)陸續(xù)實(shí)施包括嫦娥六號、嫦娥七號和嫦娥八號在內(nèi)的三個任務(wù)。

一是嫦娥六號計(jì)劃在月球背面進(jìn)行采樣返回，嫦娥六號是嫦娥五號的備份，基本上已經(jīng)生產(chǎn)完，計(jì)劃2024年前后發(fā)射；二是嫦娥七號對月球的地形地貌、物質(zhì)成份、空間環(huán)境進(jìn)行一次綜合探測任務(wù)，嫦娥七號正在研制中，將在2025年前后發(fā)射；三是嫦娥八號除了繼續(xù)進(jìn)行科學(xué)探測試驗(yàn)以外，還要進(jìn)行一些關(guān)鍵技術(shù)的月面試驗(yàn)，嫦娥八號正在研制中，計(jì)劃在2030年之前發(fā)射。

國際月球科研站效果圖

據(jù)國家航天局方面透露，預(yù)計(jì)在2045年之前，我國將會在月球表面上，建造一個永久性的綜合型月球基地，實(shí)現(xiàn)人類長期駐留，并完成全面、大規(guī)模的科學(xué)探測、技術(shù)試驗(yàn)與月球資源開發(fā)利用。

如果說，嫦娥五號、嫦娥六號是對月球土壤的研究，那么嫦娥七號則是尋找適合月球科研站建造的地點(diǎn)，而嫦娥八號則是進(jìn)一步探索驗(yàn)證在月球上建基地的可能性，通過3D打印技術(shù)建造一個月面科研站的基本模型。

嫦娥八號效果圖

作為研發(fā)未來國際月球研究站的先導(dǎo)項(xiàng)目，嫦娥八號的任務(wù)如果能順利完成，那么，后續(xù)的很多月球項(xiàng)目，也都將能夠順利展開。

據(jù)資源庫了解，通過3D打印在月球造房子，目前國內(nèi)已經(jīng)有一個相對成熟的解決方案。近日，華中科技大學(xué)成功制備出國內(nèi)首個模擬月壤真空燒結(jié)打印樣品，并進(jìn)一步設(shè)計(jì)了名為“月壺尊”的月面基地建筑物。

“月壺尊”月面基地效果圖

月壺尊形似雞蛋蛋殼，長寬均為3米，內(nèi)部中空，沒有橫梁等支撐結(jié)構(gòu)；蛋殼體分內(nèi)外兩層，中間夾一層類似于肋骨的結(jié)構(gòu)，以增強(qiáng)穩(wěn)定性；內(nèi)部空間分為上下兩層，上層為生活區(qū)，下層為工作區(qū)。

“月壺尊”內(nèi)部構(gòu)造示意圖

華中科技大學(xué)目前給出的最佳方案是將中國傳統(tǒng)制磚砌筑的建造方式與3D打印建造方式相結(jié)合，采用整體預(yù)制拼裝、局部打印連接的方式，設(shè)計(jì)建造月面基地。

首先，利用太陽能或激光燒結(jié)月壤制備出帶有榫卯結(jié)構(gòu)的月壤磚，然后由機(jī)器人砌筑，同時用3D打印加強(qiáng)連接，避免結(jié)構(gòu)變形。無論是3D打印還是燒結(jié)都可融入到“月蜘蛛”機(jī)器人身上，這款3D打印機(jī)器人，遠(yuǎn)看像蜘蛛，上部分是混聯(lián)機(jī)械臂，下部分是多足平臺，施工時機(jī)械臂也可換成3D打印機(jī)。

但是月球極端的環(huán)境對打印也是一個非常大的挑戰(zhàn)，目前月壺尊項(xiàng)目還仍然是實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品，還沒有經(jīng)歷實(shí)際任務(wù)考驗(yàn)，嫦娥八號將在真實(shí)的月球環(huán)境中驗(yàn)證利用月壤進(jìn)行3D打印的技術(shù)。

我們期待最終的結(jié)果，還有8年的時間，也許隨著3D打印技術(shù)的進(jìn)步，在月球建房子或許能一步到位，變得更簡單。