月壤纤维有望成为月面基建“钢筋”
图①、图②分别为“九天揽月——中国探月工程20年”展览展出的月壤纤维样品和月壤纤维细节放大图。 东华大学供图
如果把月壤比作“白砂糖”，它能不能像“拔丝地瓜”一样拉出细丝？前不久，由月球土壤制成的纤维实验样品，搭乘天舟货运飞船飞向中国空间站，将在舱外暴露平台直面高真空、强辐照、极端温差的考验。
“用月壤制纤”的是东华大学材料科学与工程学院朱美芳院士团队。该团队研究员成艳华告诉记者，月壤制出的纤维细如发丝，其理论并不复杂：将月壤加热至熔融状态，形成液滴后牵引成丝。
月壤的化学组成和矿物成分与玄武岩相似，含有多种微量元素。用玄武岩制成的纤维被广泛用于高端装备领域。经过科学配比，“仿制”月壤并不难，难点在于如何在地球上模拟月球的环境。成艳华说，在这样的环境里“拔丝”，就像在真空里吹糖人，仅靠常规手段很难实现。
为了模拟月球的高真空与微重力环境，朱美芳团队自2016年起开展极端环境材料研究，并自主设计出模拟月球环境纺丝装置。2020年，嫦娥五号携月壤归来，团队研究有了关键进展。之后，团队用0.5克真实月壤，成功制备出长度约3米、粗细堪比头发丝的连续纤维。2025年4月，那缕纤细却坚韧的月壤纤维，在中国国家博物馆“九天揽月——中国探月工程20年”展览中亮相。2025年9月，这项完全拥有自主知识产权的技术摘得中国国际工业博览会大奖。
“地月运输成本极高，未来月球科研站建设，必须学会就地取材，这些月壤纤维可能被用来在月球上‘就地搭帐篷’。”团队成员介绍，月壤纤维的潜在用途为编制成柔性结构材料，增强月壤混凝土强度，成为搭建月球基地的“钢筋”。
目前，月壤制纤仍停留在基础验证阶段，距离实际应用尚有时日。此次纤维实验样品进入空间站，正是要在真实宇宙环境中，测试它能否经受住太空环境的严酷考验。每一组数据，都将为未来在月球表面建造人类家园积累宝贵经验。