导读：美国俄亥俄州立大学研究人员利用激光定向能量沉积技术，成功将模拟月壤烧结成具有一定强度的固体结构，为未来月球基地"就地取材"建造房屋提供了新思路。
2026年3月1日，一项发表于《宇航学报》（Acta Astronautica）的最新研究表明：月球表面那层灰扑扑的尘土，在激光的作用下，有望变成真正意义上的"砖头"——为未来月球基地的建设提供现成的原材料。
激光"烧"出月球建材
这项研究由俄亥俄州立大学工业系统工程系研究生 Sizhe Xu 主导。研究团队采用了一种名为"激光定向能量沉积"（Laser-Directed Energy Deposition，简称 LDED）的技术：将粉末状材料送入激光产生的熔池中，快速冷却凝固后形成新的固体结构——本质上就是一台专门处理月壤粉末的工业级3D打印机。
由于真实的月壤样品极为珍贵，研究团队使用了一种名为 LHS-1 的实验室模拟月壤，其成分模仿了月球高地区域的土壤，富含类陶瓷矿物，具有良好的耐热潜力。
环境细节决定成败
研究人员在三种不同环境下测试了打印过程：普通空气、低氧氩气以及模拟太空的部分真空环境。结果发现，氧气含量对材料微观结构影响显著：
低氧（氩气）环境：打印样品的维氏硬度约为 625 HV，晶粒更细小均匀
普通空气：约 610 HV，晶粒较大
部分真空：约 590 HV
这些数值与目前其他月壤模拟材料的先进制造方法相当，具备一定竞争力。
研究还发现，打印基底的选择至关重要：不锈钢和玻璃基底表现糟糕，熔融材料无法有效附着；而由氧化铝和二氧化硅制成的陶瓷基底效果显著更好——其化学成分与打印材料相近，有助于晶体跨界面生长，提升附着力和稳定性。
莫来石：意外的"明星矿物"
高温处理后，模拟月壤转变为以钙长石为主的矿物相，并伴有少量莫来石和石英。其中莫来石引发了研究人员的特别关注——这种矿物具有极强的热稳定性、低热膨胀系数和抗裂性，在地球上的航空航天和高温应用领域已被广泛使用。
当然，目前的样品仍存在孔隙率偏高的问题——内部气泡和空洞会削弱材料强度。但研究证明，在特定参数组合下，已能可靠地产出连续的毫米级固体结构。
通往月球建筑的现实路径
这项研究的背景是 NASA 阿尔忒弥斯（Artemis）计划——美国计划在本十年内在月球建立长期人类驻点。从地球运输建筑材料到月球，仍是最大的后勤瓶颈之一。如果能利用月球表面就地取材、3D打印建造基础设施，将大幅降低发射质量，甚至可以让机器人提前为宇航员"盖好房子"再出发。
不过，当前实验系统还依赖氩气输送粉末，而月球几乎没有可用大气层，未来需要开发机械送粉机构，并考虑太阳能等替代能源方案。研究团队表示，这项技术仍需进一步打磨，但潜在应用场景十分广阔。"随着新信息的不断涌现，可能性是无穷的。"Xu 说。本研究由俄亥俄州立大学材料与制造研究所和电子显微镜与分析中心资助。
来源：The Brighter Side of News
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