月壤固化成形技术模拟光源

月壤固化成形是原位建造（ISRU）的核心技术，ISRU旨在最大限度地利用原位资源，降低运输和维护需求。目前已有近20种技术方法用于生产月壤基建筑材料，各种技术的实施条件和实现能力各异。用于月球建造的材料必须是低成本和高性能的，低成本是指材料制备过程应降低资源消耗、能源需求和机械操作，高性能要求材料在月球环境中保持可靠的服役性能。

月球基地建设是深空探索的关键目标，直接运输建材成本高昂，就地利用月壤资源进行3D打印（如粉末烧结、熔融沉积）成为核心解决方案。聚光太阳光模拟器通过复现月球表面高强度太阳辐照（约1367 W/m²，AM0光谱），为月壤原位资源利用（ISRU）技术提供地面验证手段。

◆ 核心应用场景

1.月壤烧结成型

模拟器输出高能光束（光斑功率密度可达10-1000 W/cm²），聚焦照射月壤粉末，通过光热效应实现局部熔融。单层烧结控制光斑扫描路径形成基础结构单元或者采用多层堆叠方式，逐层固化构建墙体、防辐射穹顶等复杂构件

2.材料性能优化

调节光谱成分（匹配月球紫外-可见-红外波段）与辐照时间，研究不同月壤类型（如高地斜长岩、月海玄武岩）的烧结阈值温度（通常需达1100-1300℃），优化能量输入参数。

3.原位设备测试

验证月球熔融打印设备的耐高温光学元件（如菲涅耳透镜、反射镜）在真空、极端温变下的性能稳定性。

采用聚光太阳模拟器作为超高温光源，相比激光烧结降低90%能耗，同时复现月球昼夜循环（14地球日周期）对烧结过程的影响，同步集成真空舱、月尘模拟环境，实现全工况验证，为2030年前实现可持续月球驻留奠定关键制造能力基础。