激光融化月壤造出更坚硬的层状物质材料

月球表面道路和着陆场的渲染（图片来自 LiquiferSystemsGroup）。照片由 Springer Nature 提供

尽管该实验是在地球上使用月球尘埃的替代物进行的，但研究结果证明了该技术的可行性，并表明它可以在月球上复制，成为“迈向月球一小步”的重要成果。 然而，该论文的作者也警告说，需要进一步的研究来改进这一过程。

论文称，月球尘埃是月球车面临的主要挑战。 由于重力较低，月球尘埃受到扰动后会到处飘浮，可能会损坏设备。 因此，道路和着陆场等基础设施对于缓解灰尘问题和促进月球运输至关重要，但从地球运输建筑材料成本高昂，因此有必要利用月球上的现有资源。

在 45 毫米激光点上输出 3 千瓦的激光功率，并在 EAC-1A 粉末床上创建可以相互嵌套的结构（图片来自 Jens Günster）。照片由 Springer Nature 提供

基于此，该论文的共同通讯作者德国艾伦应用科学大学的Juan-Carlos Ginés-Palomares和Miranda Fateri以及德国联邦材料研究和测试中心Jens Günster以及同事和合作者，使用二氧化碳激光熔化一种称为 EAC 的材料。 -1A的细粒材料（由欧洲航天局开发，作为月球土壤替代品）模拟了月球尘埃如何通过聚焦在月球上的太阳辐射融化成固体物质。 他们尝试使用不同强度和尺寸（分别高达 12 千瓦和 100 毫米宽）的激光束来制造坚固的材料。

该论文的作者指出，尽管实验表明交叉或重叠的激光束路径可能会导致破裂，但他们开发了一种策略，使用直径 45 毫米的激光束来创建尺寸约为 250 毫米的三角形、空心几何形状。 他们认为，这种三角形材料可以相互嵌入，在大面积的月壤中形成坚固的表面，可以用作在月球表面铺路和着陆垫的材料。

在 45 毫米激光点上输出 3 千瓦的激光功率，并在 EAC-1A 粉末床上创建可以相互嵌套的结构（图片来自 Jens Günster）。照片由 Springer Nature 提供

论文作者还计算出，在月球上重现这一实验方法需要从地球上运输一个约2.37平方米的透镜来充当太阳光聚焦器而不是激光器。 因此，所需的设备更小，这可能是未来月球任务的一个优势。 （超过）