在東華大學地外纖維實驗室,0.5克月壤被珍藏。 東華大學供圖
在東華大學地外纖維實驗室,0.5克月壤被珍藏。這粒比硬幣更輕的月塵,來自嫦娥五號帶回的月球玄武巖質樣品,歷經數十億年太空風化,彌足珍貴。項目啟動之初,“這么少的月壤能紡成絲”的質疑聲不斷,但團隊并未退縮。
“別人沒做過,我們來做。哪怕只拉出1毫米,也是成功。”東華大學材料科學與工程學院成艷華研究員表示。團隊借鑒傳統“拔絲地瓜”的熔融拉絲原理,將月壤比作“太空白砂糖”,在高溫下將其熔化成液滴后精準牽引成纖。
2025年4月1日,“嫦娥五號”月壤纖維隨“九天攬月—中國探月工程20年”展覽在國家博物館展出。 資料圖。 東華大學供圖
面對月球高真空、微重力的極端環境導致常規設備失效的難題,團隊從零設計全球首臺模擬月球環境紡絲裝置,最終制備出長度約3米、直徑十余微米(與頭發絲相當)的連續纖維樣品。
這一突破是團隊十年接力攻關的成果。2016年,中國科學院院士朱美芳牽頭上海市科委重大基礎研究項目,團隊從納米材料研究起步,逐步將目光投向地外極端環境材料;2020年嫦娥五號攜月壤歸來后,團隊聚焦無機纖維與極端環境制備技術,一步步將“地外纖維”從構想變為現實。
為推動月壤纖維從“實驗室成功”走向“工程化可用”,團隊迭代研發三代核心裝備,先后實現毫克級樣品成纖、高真空環境連續制備等階段性目標。這套擁有完全自主知識產權的核心技術,憑借突出的原創性與實用性,獲第二十五屆中國國際工業博覽會大獎。
面向未來月球科研站建設需求,月壤纖維的潛在應用包括柔性結構材料、月壤混凝土增強等。由于地月運輸成本較高,原位資源利用是該方向的主要考慮因素之一。目前相關研究仍處于基礎驗證階段,距離實際應用尚有距離。東華大學方面表示,將繼續圍繞深空探測材料需求,開展月壤原位利用、極端環境纖維等方向的基礎研究。(完)