在东华大学地外纤维实验室,0.5克月壤被妥帖珍藏。这粒比硬币更轻的月尘,来自嫦娥五号带回的月球玄武岩质样品,历经数十亿年太空风化,弥足珍贵。而就是依托这份来自38万公里外的月球土壤,东华大学的科研团队纺出了一份“太空丝”。


2025年4月1日,“嫦娥五号”月壤纤维随“九天揽月—中国探月工程 20 年”展览在国家博物馆展出。东华大学 供图

2026年5月12日,澎湃新闻(www.thepaper.cn)记者从东华大学获悉,中国首件月壤纤维(模拟)实验样品已于5月11日搭乘天舟货运飞船进入中国空间站,将在舱外暴露平台开展长期空间环境验证。依托东华大学先进纤维材料全国重点实验室,研究团队在月壤原位成纤领域取得重要进展,在模拟月球环境下,用真实月壤实现了全组分纤维制备。

东华大学介绍,面向未来月球科研站建设需求,月壤纤维的潜在应用包括柔性结构材料、月壤混凝土增强等。由于地月运输成本较高,原位资源利用是该方向的主要考虑因素之一。目前相关研究仍处于基础验证阶段,距离实际应用尚有距离。

但月壤成纤的突破,已是长达十年的“接力长跑”。2016年,中国科学院院士、东华大学教授朱美芳牵头上海市科委重大基础研究项目,团队从纳米材料研究起步,逐步将目光投向极端环境材料。2020年,嫦娥五号携月壤成功归来,团队朱美芳、成艳华、汪庆卫、丁林锋等专家承担国家重点研发计划等项目,聚焦无机纤维与极端环境制备技术,从项目申请到方案论证,从设备搭建到工艺调试,一步一步把“地外纤维”从构想推向可行、从可行推向成功。为了让月壤纤维从“实验室成功”走向“工程化可用”,团队迭代研发三代核心装备,分别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。

事实上,项目在启动之初,也曾为人质疑。月壤稀有,能纺成丝?但东华大学材料科学与工程学院成艳华研究员很坚定,“别人没做过,我们来做。哪怕只拉出1毫米,也是成功”。团队将月壤比作“太空白砂糖”,借鉴传统“拔丝地瓜”的熔融拉丝原理,在高温下将月壤熔化成液滴,再精准牵引成纤。高真空、微重力的月球环境,让常规设备彻底失效。在没有可借鉴的技术的情况下,他们从零设计全球首台模拟月球环境纺丝装置,在自研的纺丝装置中,团队尝试将月壤熔融并牵引成丝,制备出长度约3米、直径十余微米的连续纤维样品,粗细与头发丝相当。

此次空间站搭载实验,旨在获取高真空、强辐照、极端温差等环境下的纤维性能数据,为后续研究提供参考。东华大学介绍,后续将继续围绕深空探测材料需求,开展月壤原位利用、极端环境纤维等方向的基础研究。