太空丝制备技术测评：月壤材料在中国空间站的应用前景

5月11日，天舟货运飞船向中国空间站运送了一位特殊的“访客”——我国首件月壤纤维（模拟）实验样品。该样品将被部署于空间站舱外暴露平台，接受长期、严苛的空间环境综合测试。此举标志着我国在月壤原位资源利用材料研究领域，实现了从地面模拟实验迈向太空在轨验证的关键跨越。

这一突破性成果源于东华大学科研团队的自主创新。团队基于真实月壤样本，在模拟月球环境条件下，成功实现了月壤全组分连续纤维的制备。这项研究实质上是为2035年月球科研站建设的宏伟蓝图，进行了一次前瞻性的关键材料技术验证与储备。

半克月壤千斤重：于无人区，把星际尘土化成“太空丝”

在东华大学的地外纤维实验室中，保存着一份仅重0.5克的珍贵月壤。这份由嫦娥五号带回的月球玄武岩样本，其物理重量虽微，却凝结了数十亿年的太空风化历史，蕴含极高的科研价值。项目初期，面对如此微量的起始原料，核心挑战显而易见：如何将极其有限的月壤转化为可供测试的连续纤维？

研究团队给出了创新的解决方案。东华大学材料科学与工程学院成艳华研究员阐释了其技术原理：他们将月壤视为“太空白砂糖”，借鉴了类似“拔丝”的熔融拉丝工艺——在高温下将月壤熔融形成液滴，再通过精确控制的牵引力将其拉制成微细纤维。然而，月球特有的高真空、微重力环境，使得地球上成熟的纺丝技术体系完全失效。

没有现成装备，就自主研发。团队从原理出发，设计并建造了全球首套可模拟月球环境条件的纤维制备装置。正是在这套自主装备中，他们成功将月壤熔融并拉制出长度约3米、直径仅十余微米的连续纤维，其细度与人类发丝相当。2025年4月1日，这缕“嫦娥五号”月壤纤维，已作为“九天揽月—中国探月工程20年”展览的重要展品，在国家博物馆面向公众展出。

十年接力铸重器：一份坚守把“不可能”干成“可能”

月壤成纤技术的突破，源于一场持续十年的科研长跑。这项研究的源头可追溯至2016年，由朱美芳院士主导的一项上海市科委重大基础研究项目。团队最初深耕纳米材料领域，但科研视野不断向极限拓展——“极端环境能极端到哪里？不如瞄准太空。” 一颗关于深空探索先进材料的种子就此埋下。

关键转折发生在2020年嫦娥五号任务成功带回月壤之后。依托这一珍贵样本，朱美芳、成艳华、汪庆卫、丁林锋等核心成员相继牵头承担了国家重点研发计划等重大项目，集中攻坚无机纤维及其极端环境制备技术。从项目论证、方案设计，到设备研制、工艺优化，每个环节都凝聚着扎实的探索。面向国家深空探测的战略需求，团队以使命为导向，将“地外纤维制备”这一前瞻构想，逐步推进至技术可行，并最终实现了工程验证。

为推动技术从实验室走向工程化，团队先后完成了三代核心装备的迭代研发，逐步实现了毫克级样品成纤、高真空环境连续制备等阶段性目标。这套具备完全自主知识产权的技术体系，因其显著的原创性与应用潜力，荣获第二十五届中国国际工业博览会大奖。团队始终秉持务实作风，将成果沉淀于实验数据，将精力专注于技术攻关。

在近期南京大学举办的中国国际大学生创新创业大赛“红色之旅”活动中，团队博士研究生李磊、郝卓雅、李腾飞分享道：“强国建设并非空洞的口号，它需要一代代科研工作者接力奋斗，将一个个‘不可能’变为‘可能’。” 从朱美芳院士的战略布局，到成艳华研究员的技术攻坚，再到青年学子的接续探索，东华大学科研团队用十年坚守，成功将国家战略需求转化为具有自主知识产权的核心科技成果。

未来展望：从基础验证到太空应用

展望未来的月球科研站建设，月壤纤维展现出多元的应用潜力，例如可作为柔性结构材料，或用于增强月壤基复合材料（如月壤混凝土）。鉴于从地球向月球运输建筑材料的成本极其高昂，发展月球原位资源利用技术，是解决未来地外设施建材问题的根本路径。当然，目前该研究仍处于材料基础性能验证阶段，距离实际的工程化应用尚有大量工作待完成。

本次将月壤纤维样品送至中国空间站的核心目标，正是为了获取其在真实太空环境（高真空、强辐射、极端温度循环）下的原位性能数据，这些数据将为后续材料的优化设计与应用评价提供至关重要的依据。下一步，东华大学团队将继续聚焦深空探测对先进材料的极端性能要求，深化月壤原位利用、极端环境纤维等前沿方向的基础研究，为人类迈向深空提供更为坚实的材料支撑。