在距离地球近40万公里的月球上建立长期基地,早已不再只是科学幻想。随着各国月球探测计划的推进,“在地取材、就地建造”逐渐成为载人月球任务中绕不开的技术课题。而俄罗斯远东联邦大学最新披露的一项研究成果,将这一构想再度推进一步。科研团队正尝试通过向陶瓷建材中添加硼化物,开发具备中子吸收功能的新型建材,以期有效降低月球基地内的辐射风险。一个值得追问的问题随之而来:这类研究能否真正推动未来月球建筑脱离对地球建材的依赖?
中子辐射的防护是建设月球基地面临的重要技术难题。与地球不同,月球缺乏磁场和大气层的天然保护,太阳风和宇宙高能粒子能直接打在月壤上,产生高能次级中子。长期驻留于此的航天员及设备因此暴露在强烈辐射环境中,中子防护能力不佳的建筑材料可能造成慢性健康伤害或影响仪器工作。因此,在建筑设计早期引入辐射防护机制已成为航天工程规划的“底线”。
俄罗斯科研人员提出通过在陶瓷建材中加入硼化物来吸收中子,这一思路有明确的理论依据。硼元素,尤其是硼-10同位素,对热中子具有极高的吸收截面,广泛用于核反应堆的控制材料中。若能将其与月壤岩石成分结合,并以陶瓷形式进行烧结成型,既可满足月面建筑对结构强度的要求,又能提供可靠的辐射防护。这一双重功能的材料正是当前航天材料研究的突破方向之一。
更具现实意义的是,这项技术所依赖的原料部分可以源自月球本身。据介绍,科研团队所选取的俄滨海边疆区和堪察加半岛的火山岩,因其成分与月球岩石相近,可视为“类月岩”。这意味着,若技术成熟,未来可以在月球表面对当地岩屑进行简单改性并烧结成型,大幅度减少对地球运输的依赖。每减少一公斤地面发射材料,便可能为登月任务节省成千上万美元的成本。
值得注意的是,研究团队还计划采用放电等离子烧结等高效建材制造技术,并尝试在模拟或真实月球环境中测试其可行性。这类快速成型手段对于月面低温、低压、高辐射的极端条件具有适应优势,也展示出未来“无人自动建造”月球基地的潜力。
尽管距离真正实现月球“本地建造”还有一段路要走,例如如何在月面采集并提纯硼元素、如何控制烧结反应条件、如何确保材料在长期使用中的稳定性等问题仍待解答,但本次研究释放的信号已经十分明确——人类正从“运材料上天”逐步转向“用月壤建房”的工程路径。
从更宏观的视角看,这一趋势也与未来深空探索任务的总体方向保持一致。在资源受限、运输代价高昂的宇宙中,材料的就地获取与智能制造能力,将直接决定人类在外星长期存在的可行性。而俄罗斯这一研究突破,正在为实现这一愿景提供基础工程样本。
换言之,如果这项建材技术未来能成功在月面落地应用,人类在地外天体的活动方式将发生质变——不再是短暂停留,而是以“在地建造”为基础的长期栖居。这不仅关乎建材,更关乎文明在星际空间中的可持续性。