4月24日是第八個(gè)中國(guó)航天日，中國(guó)探月工程總設(shè)計(jì)師吳偉仁院士在接受央視采訪時(shí)表示：2030年之前，中國(guó)人的腳印肯定會(huì)踏在月球上，這沒(méi)問(wèn)題的。

來(lái)自央視的采訪截圖

“如果我們想長(zhǎng)期留在月球上，我們需要使用月球本身的材料來(lái)建立空間站，“吳偉仁最近在接受采訪時(shí)稱，”月球土壤將作為我們的原材料，打印成建筑單位。上海同濟(jì)大學(xué)和陜西西安交通大學(xué)等國(guó)內(nèi)多所大學(xué)的教授已經(jīng)開(kāi)始研究3D打印技術(shù)在月球上的可能應(yīng)用?！?br />

為了實(shí)現(xiàn)這一愿景，早在2004年，中國(guó)正式開(kāi)展月球探測(cè)工程，并命名為“嫦娥工程”，拉開(kāi)了我國(guó)月球與深空探測(cè)的序幕。嫦娥工程分為“無(wú)人月球探測(cè)”“載人登月”和“建立月球基地”三個(gè)階段。

嫦娥五號(hào)帶回地球的月壤樣本之一

中國(guó)嫦娥探月工程已經(jīng)進(jìn)行了多次成功的任務(wù)，包括嫦娥一號(hào)、嫦娥二號(hào)、嫦娥三號(hào)、嫦娥四號(hào)和嫦娥五號(hào)。2020年12月17日，嫦娥五號(hào)返回器攜帶月球樣品安全著陸，預(yù)示著中國(guó)探月工程三期圓滿收官，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)“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(guó)家航天局消息，探月工程四期任務(wù)已獲國(guó)家批復(fù)，將建立國(guó)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(guó)家航天局表示，探月工程四期將在未來(lái)十年之內(nèi)陸續(xù)實(shí)施包括嫦娥六號(hào)、嫦娥七號(hào)和嫦娥八號(hào)在內(nèi)的三個(gè)任務(wù)。

中國(guó)探月計(jì)劃的下一步——嫦娥六號(hào)機(jī)器人任務(wù)——將在月球背面著陸，并帶回土壤和巖石樣本，計(jì)劃于2024年左右發(fā)射。嫦娥七號(hào)對(duì)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(cè)任務(wù)，并尋找水跡，將在2026年前后發(fā)射。嫦娥八號(hào)除了繼續(xù)進(jìn)行科學(xué)探測(cè)試驗(yàn)以外，還要進(jìn)行一些關(guān)鍵技術(shù)的月面試驗(yàn)，計(jì)劃將在2030年前實(shí)施發(fā)射。屆時(shí)，嫦娥八號(hào)和嫦娥七號(hào)將組成我國(guó)月球南極的科研站基本型。

國(guó)際月球科研站效果圖

據(jù)國(guó)家航天局方面透露，預(yù)計(jì)在2035年之前，我國(guó)將會(huì)在月球表面上，建造一個(gè)永久性的綜合型月球基地，實(shí)現(xiàn)人類長(zhǎng)期駐留，并完成全面、大規(guī)模的科學(xué)探測(cè)、技術(shù)試驗(yàn)與月球資源開(kāi)發(fā)利用。

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

嫦娥八號(hào)效果圖

作為研發(fā)未來(lái)國(guó)際月球研究站的先導(dǎo)項(xiàng)目，嫦娥八號(hào)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(kāi)。

據(jù)資源庫(kù)了解，通過(guò)3D打印在月球造房子，目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)有一個(gè)相對(duì)成熟的解決方案。此前，華中科技大學(xué)成功制備出國(guó)內(nèi)首個(gè)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(zhǎng)寬均為3米，內(nèi)部中空，沒(méi)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(guó)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(yáng)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(shí)用3D打印加強(qiáng)連接，避免結(jié)構(gòu)變形。無(wú)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(tái)，施工時(shí)機(jī)械臂也可換成3D打印機(jī)。

月球高清圖，中國(guó)2030年前將載人登月

但是月球極端的環(huán)境對(duì)打印也是一個(gè)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(méi)有經(jīng)歷實(shí)際任務(wù)考驗(yàn)，嫦娥八號(hào)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)。

夢(mèng)想實(shí)現(xiàn)已經(jīng)離我們不遠(yuǎn)了，我們也將能夠見(jiàn)證這歷史的一刻。而隨著3D打印技術(shù)的進(jìn)步，在月球建房子或許能一步到位，讓航天員在月球有個(gè)家。

4月24日是第八個(gè)中國(guó)航天日，中國(guó)探月工程總設(shè)計(jì)師吳偉仁院士在接受央視采訪時(shí)表示：2030年之前，中國(guó)人的腳印肯定會(huì)踏在月球上，這沒(méi)問(wèn)題的。

來(lái)自央視的采訪截圖

“如果我們想長(zhǎng)期留在月球上，我們需要使用月球本身的材料來(lái)建立空間站，“吳偉仁最近在接受采訪時(shí)稱，”月球土壤將作為我們的原材料，打印成建筑單位。上海同濟(jì)大學(xué)和陜西西安交通大學(xué)等國(guó)內(nèi)多所大學(xué)的教授已經(jīng)開(kāi)始研究3D打印技術(shù)在月球上的可能應(yīng)用?！?br />

為了實(shí)現(xiàn)這一愿景，早在2004年，中國(guó)正式開(kāi)展月球探測(cè)工程，并命名為“嫦娥工程”，拉開(kāi)了我國(guó)月球與深空探測(cè)的序幕。嫦娥工程分為“無(wú)人月球探測(cè)”“載人登月”和“建立月球基地”三個(gè)階段。

嫦娥五號(hào)帶回地球的月壤樣本之一

中國(guó)嫦娥探月工程已經(jīng)進(jìn)行了多次成功的任務(wù)，包括嫦娥一號(hào)、嫦娥二號(hào)、嫦娥三號(hào)、嫦娥四號(hào)和嫦娥五號(hào)。2020年12月17日，嫦娥五號(hào)返回器攜帶月球樣品安全著陸，預(yù)示著中國(guó)探月工程三期圓滿收官，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)“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(guó)家航天局消息，探月工程四期任務(wù)已獲國(guó)家批復(fù)，將建立國(guó)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(guó)家航天局表示，探月工程四期將在未來(lái)十年之內(nèi)陸續(xù)實(shí)施包括嫦娥六號(hào)、嫦娥七號(hào)和嫦娥八號(hào)在內(nèi)的三個(gè)任務(wù)。

中國(guó)探月計(jì)劃的下一步——嫦娥六號(hào)機(jī)器人任務(wù)——將在月球背面著陸，并帶回土壤和巖石樣本，計(jì)劃于2024年左右發(fā)射。嫦娥七號(hào)對(duì)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(cè)任務(wù)，并尋找水跡，將在2026年前后發(fā)射。嫦娥八號(hào)除了繼續(xù)進(jìn)行科學(xué)探測(cè)試驗(yàn)以外，還要進(jìn)行一些關(guān)鍵技術(shù)的月面試驗(yàn)，計(jì)劃將在2030年前實(shí)施發(fā)射。屆時(shí)，嫦娥八號(hào)和嫦娥七號(hào)將組成我國(guó)月球南極的科研站基本型。

國(guó)際月球科研站效果圖

據(jù)國(guó)家航天局方面透露，預(yù)計(jì)在2035年之前，我國(guó)將會(huì)在月球表面上，建造一個(gè)永久性的綜合型月球基地，實(shí)現(xiàn)人類長(zhǎng)期駐留，并完成全面、大規(guī)模的科學(xué)探測(cè)、技術(shù)試驗(yàn)與月球資源開(kāi)發(fā)利用。

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

嫦娥八號(hào)效果圖

作為研發(fā)未來(lái)國(guó)際月球研究站的先導(dǎo)項(xiàng)目，嫦娥八號(hào)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(kāi)。

據(jù)資源庫(kù)了解，通過(guò)3D打印在月球造房子，目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)有一個(gè)相對(duì)成熟的解決方案。此前，華中科技大學(xué)成功制備出國(guó)內(nèi)首個(gè)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(zhǎng)寬均為3米，內(nèi)部中空，沒(méi)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(guó)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(yáng)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(shí)用3D打印加強(qiáng)連接，避免結(jié)構(gòu)變形。無(wú)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(tái)，施工時(shí)機(jī)械臂也可換成3D打印機(jī)。

月球高清圖，中國(guó)2030年前將載人登月

但是月球極端的環(huán)境對(duì)打印也是一個(gè)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(méi)有經(jīng)歷實(shí)際任務(wù)考驗(yàn)，嫦娥八號(hào)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)。

夢(mèng)想實(shí)現(xiàn)已經(jīng)離我們不遠(yuǎn)了，我們也將能夠見(jiàn)證這歷史的一刻。而隨著3D打印技術(shù)的進(jìn)步，在月球建房子或許能一步到位，讓航天員在月球有個(gè)家。