不得了：月球塵埃比子彈還危險，科學家終于找到“金鐘罩”對付它

探索宇宙奧秘 · 理性思考

如果你覺得家里的灰塵已經夠煩人了，那么月球上的灰塵絕對會讓你做噩夢。

1972年，阿波羅17號的宇航員哈里森·施密特在回到登月艙后，開始不停打噴嚏、流眼淚，喉嚨疼得像感冒了一樣。他把這癥狀稱為“月球花粉癥”。罪魁禍首，就是附著在宇航服上被帶進艙內的月塵 。

這些微小的顆粒不僅是“過敏原”，它們粗糙、帶靜電，像無數把微小的匕首。它們能磨穿宇航服靴底，卡死機械關節，讓散熱器失效，甚至可能吸入肺部造成長期傷害 。美國宇航局曾直言，月塵是月球探索“頭號環境公敵”。

現在，科學家想出了一個充滿科幻感的解決方案：像《星際迷航》里的飛船那樣，給設備罩上一層“力場”，把灰塵彈開。

這項研究來自美國佐治亞理工學院，發表在2026年的《宇航學報》上 。他們開發的裝置叫做“柔性電動力防塵盾”。

其原理并不神秘，它利用的是“電簾效應”。簡單說，就是在材料表面嵌入電極，通電后形成一個電場。

當帶靜電的月塵飄過來時，電場會像一只無形的手，把它們推開或彈走。這就像給設備穿上了一件隱形的“電斗篷”，讓灰塵無法近身。

過去這類防塵盾都是硬質的，只能保護平板狀的太陽能板。但月球基地有弧形的艙體、不規則的儀器，還有需要活動的機械臂，硬質盾顯然不夠用。

佐治亞理工團隊這次的核心突破，就是讓防塵盾變得柔軟、可彎曲。

為了讓防塵盾“軟”下來，團隊測試了兩種材料。

第一種是銅。銅是導電性能極佳的金屬，成本低，可以做成很薄的柔性電路貼在曲面上。實驗顯示，只要施加3千伏以上的高壓，銅基防塵盾能清除掉表面超過90%的已沉降灰塵 。

但它有個致命傷：怕反復彎折。金屬會“疲勞”，彎幾次就可能斷裂。所以它更適合貼在固定不動的地方，比如棲息艙的外壁。

第二種材料就更有趣了，它是一種納米復合材料，叫“化學改性還原氧化石墨烯”。它像塑料一樣柔韌，能經受反復的彎曲和震動，特別適合用在需要頻繁活動的部件上，比如機器人的關節或可展開的太陽能帆板 。

不過這種新材料的除塵效率目前約60%，遜色于銅。科學家發現，這是因為石墨烯電極缺少一層絕緣涂層，導致放電打火，影響了性能 。這也指明了下一步的改進方向。

好消息是，在模擬“動態落塵”（也就是一邊落灰一邊除塵）的實驗中，兩種材料都能阻擋絕大部分灰塵附著，證明了它們在長期防護上的潛力 。

回顧歷史，人類對付月塵的方法經歷了“三級跳”。

最初是“被動挨打”。阿波羅時代，宇航員只能帶刷子上月球，試圖把灰塵刷掉。結果發現，因為靜電吸附太強，刷子根本刷不干凈，反而把灰塵“刷”得到處都是，加劇了問題 。

然后是“被動防御”。科學家開始研究特殊涂層，讓表面不那么容易粘灰。但這種方法效果有限，且容易被尖銳的月塵劃傷失效。

現在，我們進入了“主動出擊”的時代。電動力防塵盾不再是等著灰塵落下，而是主動建立“力場”把灰塵拒之門外。2025年3月，美國螢火蟲航空航天公司的“藍幽靈”著陸器，已經將一個硬質電動力防塵盾實驗 payload 送到了月球表面，并成功運行 。這是該技術首次在真實的月球環境中接受考驗。

而喬治亞理工的這次突破，就是要把這場“主動防御戰”從平面戰場，延伸到所有需要保護的復雜表面上去。

中國的讀者最關心的，當然是我們自己在這場“防塵戰”中處于什么位置。答案是：我們不僅在場，而且正在從多個維度發起進攻。

在基礎材料研究上，中國科學家拿出了漂亮的方案。西安電子科技大學聯合多家單位，在2024年提出了一種用納秒激光在鋁表面構筑微觀結構的方法。他們通過原子力顯微鏡實測，發現這種經過激光處理的表面，能讓月塵顆粒的粘附力下降52% 。這是一種完全被動的防塵技術，不需要耗電，為防塵家族提供了另一種思路。

在裝置支撐上，我們有“地面空間站”。由哈爾濱工業大學牽頭建設的“空間環境地面模擬裝置”已投入使用，其中的“月塵艙”可以模擬帶電、真空、低溫的綜合月塵環境 。這意味著，任何中國研發的新材料和新技術，都可以在這里先進行最真實的地面考核，不必等到了月球再發現問題。

在系統方案上，我們也在積極探索。同樣是哈爾濱工業大學的團隊，在2024年的一次學術會議上，提出了針對高濃度揚塵的綜合電場技術方案，主張將電動防塵、靜電力除塵等多種手段結合起來，針對不同的設備和場景“對癥下藥” 。

可以說，在應對月塵這場戰役中，中國科學家正在材料、裝置、系統等多個維度同步推進，與世界頂尖水平并跑，甚至在某些基礎研究層面形成了自己的特色。

月塵是人類重返月球路上的最后一道小障礙，但也是最棘手的一個。從阿波羅宇航員的噴嚏，到如今柔性“力場”的誕生，我們用了50多年。

佐治亞理工的這項研究，讓我們離在月球上安心居住的夢想又近了一大步。也許用不了多久，無論是中國的嫦娥登月艙，還是美國的阿爾忒彌斯計劃基地，都會貼滿這種靈活的“防塵貼膜”。到那時，宇航員們或許可以少打幾個噴嚏了。