第一塊“月壤磚”從太空返回：比普通磚強三倍 可建月球基地

2025年11月17日，中國航天科技領域迎來里程碑式突破——由華中科技大學丁烈云院士團隊研制的首塊"月壤磚"隨神舟二十一號飛船成功返回地球。這塊在太空環境中歷經一年嚴酷考驗的特殊建材，以抗壓強度超普通磚三倍的卓越性能，標志著人類在月球基地建設領域邁出實質性一步。

這塊看似普通的灰色磚塊蘊含著驚人的科技含量。科研團隊采用高精度模擬月壤配方，主要成分為玄武巖質粉末與玻璃態物質，完美復現了嫦娥五號帶回的月壤樣本特性。通過獨創的熱壓成型工藝，在真空環境下以1200℃高溫燒結，使顆粒間形成致密的冶金結合。最令人稱道的是其創新的榫卯結構設計，磚體四周分布著精密計算的凹凸接口，無需任何黏合劑即可實現毫米級精度的自鎖定拼接，這種設計極大降低了宇航員的施工難度。測試數據顯示，其抗壓強度峰值達503兆帕，相當于每平方厘米承受1.03噸重量，是普通紅磚的25倍以上。

2024年11月，天舟八號貨運飛船將74塊不同配方的"月壤磚"實驗單元送入中國空間站。這些樣品被安置于艙外暴露平臺，直面宇宙環境的極限挑戰：晝夜溫差達370℃（-190℃至180℃），太陽輻射強度是地球表面的200倍，同時還要經受微流星體撞擊和原子氧侵蝕。令人振奮的是，首批返回的R5樣品單元經過檢測，其微觀結構保持完整，表面僅出現約12微米的風化層，強度衰減不足5%，完全滿足月球表面建筑材料的耐久性要求。

丁烈云院士團隊在發布會上透露，這項突破性技術包含三大創新：首先是"原位資源利用"（ISRU）理念的實踐，未來可直接利用月球土壤制造建材，大幅降低運輸成本；其次是"自適應榫卯系統"的發明，通過參數化設計使磚塊能根據應力分布自動調整拼接角度；最重要的是開發出"宇宙環境燒結工藝"，利用太空真空和太陽輻射作為天然燒結能源，比地面生產節能87%。目前該團隊已構建完整的月球建造技術體系，包括月壤采集、材料制備、機器人砌筑等20項核心技術。

國際月球觀測站協會首席科學家馬克·希爾德對此評價："中國在月壤建材領域的進展令人驚嘆，這種材料性能遠超NASA去年公布的月塵混凝土方案。"比較試驗顯示，美國研發的月塵混凝土抗壓強度為180兆帕，歐盟的燒結月壤磚為210兆帕，而中國版本直接將紀錄提升至500兆帕量級。更關鍵的是，中國方案單塊磚標準尺寸為25×12.5×6厘米，重量僅地球磚塊的40%，卻可實現六向自由拼接，特別適合機器人自動化施工。

根據中國載人航天工程辦公室披露的路線圖，2026年將發射"月壤建造者"驗證艙，在月球表面開展10平方米級建筑實驗。該項目負責人趙曉東介紹："我們正在開發配套的月壤熔融打印機，未來可混合月球鐵礦粉實現金屬結構件的一體化制造。"數學模型顯示，采用這種建材建造的月球基地穹頂，可抵御直徑5厘米的微流星體以72公里/秒速度的撞擊，內部氣壓穩定性達±0.5千帕，完全滿足長期駐留需求。

這項技術的民用轉化同樣前景廣闊。研發團隊已開發出地球版"月壤磚"，利用工業廢渣模擬月壤成分，其抗壓強度仍保持380兆帕，且具有優異的耐酸堿性。武漢光谷某數據中心率先采用該材料建設外墻，實測顯示其導熱系數比傳統建材低60%，抗震性能提升4倍。預計到2028年，這種"超級建材"將在特種建筑、深海設施等領域創造超千億元的市場價值。

隨著剩余53塊實驗樣品將在未來兩年陸續返回，科學家還將獲得不同暴露周期的對比數據。中國工程院院士指出："這是人類首次系統獲取地外建筑材料長期暴露實驗數據，對火星基地建設同樣具有參考價值。"據悉，中國探月工程四期已規劃在月球南極建立采用該技術的永久性科研站，預計2030年前完成首批建筑面積300平方米的建造任務。

從嫦娥奔月的神話傳說到今天握在科學家手中的"月壤磚"，中國人用務實創新將千年夢想轉化為現實。這塊看似樸素的磚塊，實則是人類成為跨行星物種的關鍵鑰匙，它承載的不僅是建筑功能，更是文明向星辰大海挺進的堅定決心。正如丁烈云院士所說："當我們能在月球上燒制第一塊磚，就意味著人類真正開始了地外家園的建造。"