清华冯鹏教授团队研建月球基地四期，助推我国探月工程

4 月 8 日，我国鹊桥二号中继卫星顺利发射，加速推进探月工程四期核心任务。该项目主要开展月球资源考察及关键技术验证，旨为后期建立国际月球科研站奠定基础。自 2017 年来，清华大学冯鹏教授领衔的团队便专注于月球基地建设研究，协同多院系科研机构开展理论研发与技术创新。近日，团队就月壤固化成形技术进行详细评估并成果发表于中国工程院院刊 Engineering。

月壤固化成形作为原位建造（ISRU）的核心环节，是最大程度运用当地资源，减少运输与维护压力的关键。现阶段，已衍生出约 20 种生产月球建筑材料的技术方式，具体实施条件与能达到的效果亦有所差异。

基本要求是造访月球的材料须具备经济性和优良性质，价廉即需减少资源损耗、节约能源且便于机械操作。高效则强调在月球环境下依然稳定耐用，满足核心性能需求。

科研团队依照月球建设要求，将基地划分为四个阶段依次实现功能目标：科研站、科考站、驻留地、栖息地。所计划建设的基地包含三类重要实体目标：

场地部分，依据用途，划分为强化场地（如航天器着陆台、柱桩工程）与固化场地（降低月尘损害，提高施工效率与投资收益）两大类；

防护结构，主要应对月表恶劣环境，如强光照射与月尘侵袭，故需采取建造速度快、成本低、保养少的策略设计；

人类居所，也就是宇航员生活休息的场所，重点在于保证室内气压、温度和湿度适中，防御太空辐射、小陨石冲击以及为长期任务提供充足的居住空间。

月壤固化成形技术可按颗粒结合原理分成四种类别：反应固化、烧结锻铸、粘接固化、约束成形。前三类均借助反应产物衔接、高温培育或添加剂衔接实现颗粒间的契合，而约束成形则需要整体约束来制造部件。

近期研究提出了一种名为 8IMEM 的评估法，以八项指标明确各项技术在实际应用中的实施程度及其可行性，评分阈值由月球建设的具体要求驱动。

通过实地测试，月壤袋约束成形技术荣获冠军，该技术所需材料、设备、能源少，且能迅速制造大体积构件，在大规模原位月球建筑施工中展现出广阔的发展潜力。

此后便是烧结锻铸类技术，该技术基于原地材料加工，包含全面熔铸工艺，其凝固强度极大，适用于关键节点打造；太阳能熔铸技术，因其能有效收集太阳能源，且能大幅提升能量利用效能，尤适用于低耗能建设环境。