北航李峰教授團隊：研究模擬月壤地質(zhì)聚合物原位3D打印

2023年7月21日，南極熊注意到，CGTN發(fā)布的一段視頻介紹了北京航空航天大學(xué)交通與工程學(xué)院李峰教授團隊，在嘗試用3D打印技術(shù)在月球上建造建筑物方面的研究進展。相關(guān)報道顯示，我國初步規(guī)劃于2030年前后建成月球科研站基本型，2040年前后建成完善型。

今年5月，李峰教授、周思齊博士代表的北京航空航天大學(xué)月壤申請團隊在京參加了第六次月球科研樣品借用申請評審會。6月，國家航天局探月與航天工程中心發(fā)布了《關(guān)于發(fā)放第六批月球科研樣品的公告》。公告顯示北京航空航天大學(xué)關(guān)于嫦娥五號月球科研樣品的申請成功獲批，交通學(xué)院李峰教授為樣品使用責(zé)任人，這是北航獲批的首份月壤樣品。

此次北航獲批嫦娥五號月球樣品借用2份，共計60mg：其中光片樣1份，編號CE5C0800YJYX154GP：含1個玄武巖顆粒和2個角礫巖顆粒，10mg；粉末樣1份，編號CE5C0100YJFM00103H，50mg。

李峰教授和周思琪博士用模擬月球土壤3D打印出了一塊樣磚，他們認(rèn)為要在月球上建造建筑物，用月球上已有的東西3D打印可能是可行的。以月壤為3D打印原材料，可以在月球上建造建筑。

李峰教授說：“我們正處于工作的第一階段，希望利用3D打印或類似技術(shù)將松散的月球土壤變成土木工程部件。即具有一定機械強度和形狀的構(gòu)件。我們的目標(biāo)也是符合國家計劃，那就是在2030年之前在月球上制造出第一塊用月球土壤制成的磚。”

周思奇博士說：“在月球建設(shè)的早期階段，只有很少的人能夠真正到達那里。勞動力短缺乏，我們需要提高制造過程的自動化水平。3D打印天然的特性，非常合適?！?br />

但即使是在月球上建一個小屋也很遙遠……月球上的土壤很松散，很難達到建筑所需的凝聚力水平。真空環(huán)境、極端溫度、低得多的重力……對人類來說都是新的問題。該團隊使用模擬月球土壤進行了7年的研究。但很快他們就會收到從嫦娥五號任務(wù)中取回的真正的月球土壤樣本。真正的月球土壤可能會對他們的研究結(jié)果產(chǎn)生重大影響。

“有了月球土壤的真實數(shù)據(jù)，我們可以更好地了解它的真實成分。例如，我們可以進一步改進粘合劑的配方?！?br />
李峰教授說：“以前，無論是模擬還是我們使用的數(shù)據(jù)，都是來自科學(xué)文獻。但是能夠自己研究月球土壤，根據(jù)自己的數(shù)據(jù)進行自己的實驗和研究，這些都是非常有意義的。事實上，當(dāng)我們第一次開始研究用月球土壤進行3D打印時，許多人認(rèn)為這個想法有點牽強。然而，現(xiàn)在嫦娥五號任務(wù)已經(jīng)帶回了樣本，我們覺得這項研究的認(rèn)可度和可行性增加了，我們對它的信心也增加了?！?br />
這個團隊充滿希望，他們最近出版了一本兒童讀物，解釋了其中的原理，并描繪了一個在月球上用3D打印建筑的未來。

素材來源：CGTN、機器人的秘密探索