“月球基地会是什么样?”这个充满想象力的问题,始终牵引着人类探月的脚步。对中国而言,2030年前实现载人登月只是探索的起点,在月球建立长期驻留的“家园”,并打造面向全球的国际月球科研站,才是更宏大的目标。这座“月球家园”不仅是科学研究的前沿阵地,更将成为人类迈向火星的“太空补给站”,开启星际探索的全新篇章。



登月五步,筑家前置

中国载人登月的目标早已明确。国家层面锚定2030年前实现中国人登陆月球,这一部署由中国载人航天工程新闻发言人张静波在神舟二十一号载人飞行任务新闻发布会上正式公布,国家航天局也于2023年明确了载人月球探测工程的启动规划。

未来航天员登月后,将按“登、巡、采、研、回”五步推进全链条任务,而这五步流程正是月球筑家的“前置调研”:“登”是迈出月球“首足迹”,开启实地探索;“巡”是释放月球车勘察地形,为基地选址积累数据;“采”与“研”则聚焦月球资源探测,为后续“就地取材”提供依据。中国工程院院士、中国探月工程总设计师吴伟仁指出,载人登月的每一步,都在为月球基地建设夯实基础。


航天科技集团五院团队载人月球车方案效果图 来源:中国空间技术研究院

两阶递进,研居协同

2021年,中国正式提出国际月球科研站设想,这一由中国主导、全球参与的综合性科研设施,涵盖月球表面与轨道的多重功能区。月球基地作为其核心组成部分,与国际科研站的关系如同“居住区”与“综合社区”——月球基地承担“生活与工作枢纽”功能,为科研人员提供驻留保障;国际科研站则以基地为中心,延伸出科学探测、技术试验、资源开发等多元功能,两者相辅相成,缺一不可。

科研站与基地的建设遵循“分步推进”思路,节奏完全同步:

第一阶段(2035年前):建成基本型科研站选址锁定月球南极,这里有持续光照区域保障能源供应,且可能存在水冰资源,是月球驻留的理想之地;同时倾向中低纬度月海区域,这里月壤薄、基岩浅,承载稳定且坡度适宜设备部署。此时的月球基地将完成“基础版”建设,解决“住得下”的核心问题。

第二阶段(2045年前):升级综合性科研站形成“月球轨道枢纽+月面基地”的立体布局:轨道部分负责地月运输调度、深空探测中继通信;月面部分拓展为科研区、资源开采区、物资储备区,月球基地升级为“智慧版”,实现“科研+生产+补给”一体化,容纳更多国际科研人员。

目前,中国已与17个国家和国际组织签署合作文件,“共商、共建、共享”的理念正转化为具体行动,让月球家园成为全人类的共同探索成果。

月壤打印,筑家破局

38万公里的地月距离,建立月球家园的首要难题是建材的运输,让“从地球运砖”成为不现实的选择。中国科研团队给出破局思路:就地取材,用月尘做原料,通过3D打印技术制造建材。中国工程院院士卢秉恒明确指出,这一方案能从根本上解决运输难题,是月球筑家的核心技术方向。

这一技术构想将在探月工程中逐步落地:2026年前后发射的嫦娥七号,与2028年前后升空的嫦娥八号协同构建科研站基本型,其中嫦娥八号将携带3D打印机器人,现场测试月尘烧结、粘结成型技术,制作“月壤砖”并完成拼接。

其中,3D打印在月球低重力环境有着天然的优势:打印零件不易变形、无需额外支撑,且用该技术建造的太阳能电站效率是地球同类的5倍以上,为基地提供稳定能源。

月壤砖在实际应用中有众多挑战,相关技术已进入“实战验证”阶段:搭载天舟八号货运飞船的“月壤砖”,是中国工程院院士丁烈云团队以嫦娥五号月壤为样本制成的,已在空间站开展舱外暴露实验,为月面建材稳定性积累数据。


“月壤砖”前往中国空间站开展暴露实验 来源:国家航天局

此外,国内多所高校团队推出月球基地创新方案:中国地质大学聚焦月球熔岩管,利用其温差小、辐射低、可能存在水冰的优势,打造天然庇护所;哈工大从极地建筑学出发,设计“三叶草”“中国星”布局,以充气舱体搭配月壤3D打印技术抵御极端环境;华中科技大学提出“月壶尊”构型,用榫卯结构月壤砖实现模块化拼装,还通过空间站太空暴露实验验证“高仿月壤砖”的力学与热学性能,这些方案为月球筑家注入了满满的想象空间。


“月壶尊”月面基地效果图  来源:国家航天局

深空锚点,地月联动

尽管建设面临月球极端环境、地月运输协同等挑战,但月球基地的价值远超航天探索本身:从月球获取资源能大幅节约地球能源与空间,让我们有更多精力改善生态;作为深空探测“前哨站”,基地可利用水冰资源制造燃料、氧气,降低火星探测的成本与难度。

当国际月球科研站在月球南极展开全貌时,月球基地将是最温暖的“坐标”——这里有人类探索的足迹,有全球协作的成果,更承载着“九天揽月”的千年梦想。从2030年载人登月启幕,到月球家园建成,中国人正以务实的脚步,让遥远的月球与地球实现“双向奔赴”。

参考资料:

中国新闻网  官方:锚定2030年前实现中国人登陆月球的目标不动摇

新华社新闻 对话大咖|中国载人航天工程总设计师周建平:逐梦月球 2030年前完成载人登月目标

新华社  国际月球科研站,这样建!——访中国探月工程总设计师吴伟仁

纪录片《超级装备》人物专访卢秉恒院士

科技日报 探索月球基地建设的中国方案

国家航天局 “月壤砖”上太空,月球盖房不简单

来源: 齐亚凤