探索月球基地建设的中国方案

“月球上有没有可能建一个氦-3提炼工厂？”“能不能利用月球陨石坑建一个月球版FAST？”……在12月7日至8日举行的香山科学会议第759次学术讨论会上，包括16位院士在内的百余名科技界专家围绕月球基地建设开展“头脑风暴”，进行热烈讨论。

当前，航天大国和国际组织纷纷发布了雄心勃勃的月球基地建设任务规划或远景目标。中国将如何建设月球基地，备受瞩目。

此次由北京理工大学承办的香山科学会议，以“面向太空基地建设的月基全域太空环境平台”为主题，深入探讨月基环境探测、月基原位建造、月基全域运输、月基能源利用四大中心议题。与会专家学者认为，我国亟需构建高起点的月基平台科技创新体系，加快探索月球基地建设的中国方案。

加快“换道超车”

月球基地什么样？这个充满未知的问题，激发人们无限想象。

中国工程院院士、北京理工大学党委书记张军提出了开展“三站一体”月球科考工程（Moon Exploration Engineering and Technology，简称“MEET”）的设想。张军提出，月球科考工程设想涵盖三大月基平台建设：区域移动科考站，旨在打造多场域新质感知的重大科学设施；广域月基环境站，旨在建成覆盖月基全域的多维环境监测预报体系；月外空间监视站，旨在实现月基空间全时的目标监视预警能力。

MEET的背后，是关于构建月基平台科技创新体系的思考。张军认为，月球具有极大探测价值，是稀有资源富集地、起源探索新领地、深空探索前沿阵地、未来科技竞争博弈新高地。相比美国，中国探月工程和载人登月工程起步较晚，尚有一定差距。他建议，加快构建月基全域“知—源—运—建”平台体系。“知”即月基环境探测，“源”即月基能源利用，“运”即月基全域运输，“建”即月基原位建造。“我们要不断突破认知新极限，开拓深空新疆界，实现月球开发利用的‘换道超车’。”张军说。

在完成“绕、落、回”三步走规划后，我国正在实施探月工程四期任务，目标是在月球南极区域建设国际月球科研站基本型。中国深空探测重大专项总设计师吴艳华介绍，我国计划联合其他国家共同建设国际月球科研站。它是在月球表面与月球轨道长期自主运行，短期有人参与，可扩展、可维护的综合科学实验设施。国际月球科研站建设将按照两个阶段分步实施，2035年前后建成基本型，在月球南极区域建设半径约10公里的中心站区，具备百公里范围科研作业能力；2045年前后完善拓展型，建成月球轨道站，完善建设月面南极中心站，具备可持续全月面科学研究、资源开发、技术验证等能力，并为载人登陆火星等深空探测任务奠定基础。

“国际月球科研站有望成为由我国主导发起的国际大科学工程。”吴艳华说，该工程的总体目标之一是构建全球伙伴参与、多方合作共赢的国际合作交流平台，欢迎世界各国伙伴在项目各个阶段、任务各个层级参与国际月球科研站建设，开展项目合作。

勇闯科技“无人区”

月球基地怎么建？用中国工程院院士、哈尔滨工业大学教授邓宗全的话说，中国航天已进入“无人区”，月球基地建设与高效益运营意义重大，工程方案制定要以科学目标为牵引。多位与会专家建议，对于这种大型项目可采取分布组合的方式组织实施，以提高效率、加快进度。

日前搭载天舟八号货运飞船升空的“月壤砖”，提供了一种月面建造材料方案。这种特殊的“月壤砖”，由中国工程院院士、华中科技大学教授丁烈云团队研制。团队通过分析嫦娥五号月壤样品成分，并模拟配成后烧结制成“月壤砖”。丁烈云介绍，此次将“月壤砖”送往空间站开展舱外暴露实验，目的是为未来在月建设积累科研数据。

将于2028年前后发射的嫦娥八号是国际月球科研站先导任务。它将与计划在2026年前后发射的嫦娥七号共同构建国际月球科研站基本型。国家航天局探月与航天工程中心研究员、嫦娥八号副总设计师王琼介绍，嫦娥八号任务中将测试利用3D打印技术制成“月壤砖”，并携带一个全新模块作业机器人，进行载荷布设、月壤添加和“月壤砖”拼接等工作。

在月球基地建设中，数智技术可能发挥重要作用。中国科学院地球化学研究所研究员刘建忠介绍，中国科学院地球化学研究所与阿里云日前联合发布的国际首个月球科学多模态专业大模型，实现了月球科学问题的专业问答，能够完成地质构造年代判别等任务。他建议，未来应进一步建设数智行星，为深空探测任务提供地面的运行环境及模拟试验的基础设施，进而降低工程实施风险，提高工程实施效能。

进入开发新阶段

月球基地怎么用？与会专家普遍认为，我国月球基地建设使用应实现几大转变，要从以前的技术追赶转变为服务于重大科学发现及资源开发利用，实现科学技术应用同步发展；要从完成单项任务目标转变为进行长期驻留式探测，实现目标任务的体系化规划；要从自上而下的政府主导转变为政府牵引下、传统航天研究“国家队”和商业航天企业共同发力。

展望月球基地可实现的科学任务目标时，中国科学院院士、中国科学院国家空间科学中心主任王赤说，月球是解开宇宙起源终极问题的一个理想场所。如果在月球背面建立低频射电阵列或架设射电望远镜，将极大促进人类对宇宙起源的认知。

中国科学院紫金山天文台研究员季江徽提出了基于月球熔岩管建天文台的设想。他介绍，作为月球表面广泛分布的地质结构，熔岩管内部温度相对稳定，可能富含水冰。熔岩管作为天然屏障，可隔绝宇宙射线、月尘和溅射物等，而且在管道内部建设可极大节省建筑材料用量，是在月球建设天文台的理想选址点。未来还可在月球开展系外宜居行星探测与地外生命信号搜寻等科学任务。

通过开发利用月球资源助力解决人类可持续发展问题，成为与会专家的共识。中国空间技术研究院钱学森空间技术实验室研究员姚伟举例说，月基资源综合利用涉及月壤挥发分转化利用、月壤冶金转化利用，“月壤挥发分中包含水、氧气、氢气等资源，这些都可以利用”。

建好、用好月球基地是一个庞大的系统工程，需要以全国一盘棋的思维统筹协调各方力量。中国科学院院士、西安交通大学教授何雅玲说，月基能源获取、转化、传输及储存，对能源研究提出了新课题、新要求。能源领域科研人员要站在国家深空探测工程的高度，凝练好相关研究。

与会专家普遍认为，要进一步破除体制机制障碍，在一流学科布局、高端人才培养、国家级平台建设、科研重大专项设立、前沿技术培育、重大科学仪器装备研发、重大基础设施建设等方面进行系统性布局，抢占太空基地建设先机。