月球土壤直接用于建造房屋？月球表面超真空、強輻射、大溫差的極端環境，讓傳統建筑材料無用武之地。清華大學研究團隊近期在《Engineering》發表論文，系統評估了20余種月壤固化成形技術。

研究團隊將月壤固化技術比作四類“宇宙建造術”，分別是反應固化、燒結熔融、粘結固化、約束成形。他們在文中表述，反應固化就像調配膠水，利用水化反應或地聚反應將月壤顆?！罢场背烧w。燒結熔融則類似燒制陶瓷，用超高溫重塑月壤。粘結固化如同加入“宇宙502膠”，硫、金屬甚至尿素都能當粘合劑。金屬粘結樣品抗壓強度達264 MPa，還能降低材料脆性。約束成形，類似用特制織物袋裝月壤進行直接堆砌，是最接近傳統施工過程的步驟。

研究團隊自創8IMEM評估體系，對每種技術分別進行評估。其中，約束成形技術以3.8分“奪冠”——在該技術應用過程中，所屬的99%材料取自月球、4小時可完成施工、構件尺寸靈活，堪稱“低成本快建之王”。燒結熔融類技術雖能耗高，但完全熔融的“強度王者”和日光熔融的“太陽能達人”在關鍵節點建造中不可替代。有趣的是，某些單項“冠軍”反而總分不高：抗壓強度超500 MPa的技術，往往需要從地球運輸大量設備，違背了“就地取材”原則。

盡管技術路線逐漸清晰，研究仍揭示出關鍵挑戰：月球建材的抗拉強度不足可能引發安全隱患。月面晝夜溫差超200℃，建筑內壓全靠結構自身抵抗，現有技術制造的建材普遍“怕拉扯”。團隊建議結合膜材料形成復合結構，就像給月球基地穿件結實的外衣。此外，極端環境耦合效應（強輻射+月塵+超真空）對材料的影響，仍是亟待攻克的難題。

研究顯示，若要在24個月球日（約地球2年）內生產500噸建材，現有技術需配置100升容量的燒結爐連續作業。這意味著未來的月球基地建設，可能呈現“工廠精密制造+現場快速拼裝”的混合模式。

論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.eng.2024.03.004

（注：文中數據及技術描述均引自清華大學團隊發表于《Engineering》的原始論文）