月壤纤维或成月球基建关键材料

月壤制纤：从科学幻想到空间站验证

图①、图②分别为“九天揽月——中国探月工程20年”展览展出的月壤纤维样品和月壤纤维细节放大图。 东华大学供图

想象一下，如果把月壤比作“白砂糖”，它能不能像“拔丝地瓜”那样，被拉成一根根纤细而坚韧的丝线？这听起来像是科幻场景，但中国的科学家们已经将它变成了现实。前不久，一批由真实月球土壤制成的纤维实验样品，搭乘天舟货运飞船飞向了中国空间站。它们即将在舱外暴露平台上，直面高真空、强辐射和极端温差的严酷考验。

月壤制纤的原理与挑战

完成这项“用月壤制纤”创举的，是东华大学材料科学与工程学院朱美芳院士团队。团队研究员成艳华解释道，其核心原理并不复杂：将月壤加热到熔融状态，形成液滴后，再通过技术手段牵引成丝。难就难在，如何在地球上复现月球的环境来完成这个过程。

从成分上看，月壤的化学组成和矿物成分与地球上的玄武岩颇为相似，都含有多种微量元素。而用玄武岩制成的纤维，早已广泛应用于高端装备领域。因此，通过科学配比来“仿制”月壤并非最大的障碍。真正的挑战在于模拟月球的环境。成艳华打了个生动的比方：在那种高真空、微重力的条件下“拔丝”，就好比在真空里吹糖人，常规手段几乎无能为力。

技术突破与实验进展

为了攻克这个难题，朱美芳团队自2016年起就启动了极端环境材料的研究，并自主设计出一套能够模拟月球环境的纺丝装置。转机出现在2020年，随着嫦娥五号成功携带月壤样本返回，团队的研究获得了关键性的实物材料。此后，研究人员仅用了0.5克珍贵的真实月壤，便成功制备出长度约3米、粗细堪比人类发丝的连续纤维。

2025年4月，这缕纤细却意义非凡的月壤纤维，在中国国家博物馆的“九天揽月——中国探月工程20年”展览中首次公开亮相。同年9月，这项完全拥有自主知识产权的技术，更是荣获了中国国际工业博览会的大奖。

月壤纤维的应用前景与长远愿景

那么，费尽心力制作出月壤纤维，究竟有什么用呢？这背后关乎一个更长远的愿景——月球基地的建设。众所周知，地月之间的运输成本极其高昂。未来若要在月球上建立科研站，必须学会“就地取材”。这些月壤纤维的潜在用途，就是被编织成柔性结构材料，或者作为增强材料掺入月壤混凝土中，成为搭建月球基地的“钢筋骨架”。简单说，未来人类或许真的能用月球上的土，在月球上“搭帐篷”。

当前阶段与空间站验证

当然，目前月壤制纤技术仍处于基础验证阶段，距离实际应用还有很长的路要走。此次将实验样品送入空间站，正是为了在真实的宇宙环境中，检验它能否经受住太空极端条件的长期考验。每一次测试，每一组回收的数据，都将为未来在荒芜的月球表面建造人类家园，积累下无比宝贵的经验。