淺談月壤原位微波燒結作為航天制造的未來模式和發(fā)展趨勢！

    自2020年嫦娥五號從月球帶回真實月壤起，我國嫦娥探月工程發(fā)展計劃已經(jīng)完成了“繞、落、回”三個階段，后續(xù)還有“勘、研、建”等計劃。在未來月球基地建造等長期任務中，宇航員生命活動安全需要必要的基礎設施，但就目前國際上航天器的發(fā)射能力而言，從地面攜帶大量材料用于月面基地等建設耗時耗力，而使用月壤等原位資源及材料必然可以大幅減少來自地球的發(fā)射質量和體積。

    隨著月球基礎設施研究的發(fā)展，對月面地基和場地的平整可靠提出了更高的要求，而月壤材料微波燒結成型為解決這一問題提供了思路，并且能實現(xiàn)極高的原位資源利用率。微波燒結是利用微波電磁場中材料的介質損耗使材料整體加熱至燒結溫度而實現(xiàn)燒結和致密化，是一種不直接依靠熱源熱量傳導、輻射途徑來加熱物質的非傳統(tǒng)加熱方式。與地面制造相比，月壤原位微波燒結成型技術面臨更加苛刻的月面極端環(huán)境、更加獨特的月壤材料特征和更加保守的成型工藝方法，導致研究人員不僅需要揭示和探索燒結熔融機理、熱力學相變機制和燒結過程出現(xiàn)的孔隙等結構缺陷，還需要面對和解決優(yōu)月壤材料、合適微波頻率、理想燒結溫度、適宜升溫方式、合理成型尺寸、實用原理樣機研制等技術問題。

    月壤原位微波燒結作為航天制造的未來模式和發(fā)展趨勢，因其技術門檻很高，相關的科學問題亟待解決，同時也缺少對應的設備和工藝、由清華大學、中國航空五院、青島艾尼克斯微波儀器共同成立聯(lián)合研發(fā)小組對微波原位月壤燒結進行終評審訂版。