东华大学突破月壤成纤关键技术 首件模拟样品进入空间站验证

  中新网上海5月12日电 (许婧 王宇)我国首件月壤纤维(模拟)实验样品已搭乘天舟货运飞船进入中国空间站,将在舱外暴露平台开展长期空间环境验证。此次搭载实验由东华大学团队牵头推进,是该校在月壤原位利用材料研究领域的一次重要探索性尝试,旨在获取高真空、强辐照、极端温差等环境下的纤维性能数据,为后续研究提供参考。

  依托东华大学先进纤维材料全国重点实验室,该校研究团队在月壤原位成纤领域已取得突破性进展——在模拟月球环境下,成功利用嫦娥五号带回的真实月壤实现全组分纤维制备。这一原创性成果,是东华大学面向2035年月球科研站建设目标交出的一份答卷。

在东华大学地外纤维实验室,0.5克月壤被珍藏。 东华大学供图

  在东华大学地外纤维实验室,0.5克月壤被珍藏。这粒比硬币更轻的月尘,来自嫦娥五号带回的月球玄武岩质样品,历经数十亿年太空风化,弥足珍贵。项目启动之初,“这么少的月壤能纺成丝”的质疑声不断,但团队并未退缩。

  “别人没做过,我们来做。哪怕只拉出1毫米,也是成功。”东华大学材料科学与工程学院成艳华研究员表示。团队借鉴传统“拔丝地瓜”的熔融拉丝原理,将月壤比作“太空白砂糖”,在高温下将其熔化成液滴后精准牵引成纤。

2025年4月1日,“嫦娥五号”月壤纤维随“九天揽月—中国探月工程20年”展览在国家博物馆展出。 资料图。 东华大学供图

  面对月球高真空、微重力的极端环境导致常规设备失效的难题,团队从零设计全球首台模拟月球环境纺丝装置,最终制备出长度约3米、直径十余微米(与头发丝相当)的连续纤维样品。

  这一突破是团队十年接力攻关的成果。2016年,中国科学院院士朱美芳牵头上海市科委重大基础研究项目,团队从纳米材料研究起步,逐步将目光投向地外极端环境材料;2020年嫦娥五号携月壤归来后,团队聚焦无机纤维与极端环境制备技术,一步步将“地外纤维”从构想变为现实。

  为推动月壤纤维从“实验室成功”走向“工程化可用”,团队迭代研发三代核心装备,先后实现毫克级样品成纤、高真空环境连续制备等阶段性目标。这套拥有完全自主知识产权的核心技术,凭借突出的原创性与实用性,获第二十五届中国国际工业博览会大奖。

  面向未来月球科研站建设需求,月壤纤维的潜在应用包括柔性结构材料、月壤混凝土增强等。由于地月运输成本较高,原位资源利用是该方向的主要考虑因素之一。目前相关研究仍处于基础验证阶段,距离实际应用尚有距离。东华大学方面表示,将继续围绕深空探测材料需求,开展月壤原位利用、极端环境纤维等方向的基础研究。(完)

【编辑:黄钰涵】
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