中国工程院院士、探月工程总设计师吴伟仁近日透露，我国探月计划中的“嫦娥八号”将承担一项重要使命，即探索在月球上建造住所的可行性。他还分享了我国在月球建筑材料领域的突破——世界首台“月壤制砖机”已研发成功。这一消息再次激发了公众对月球基础设施建设的无限遐想。
要在月球上开展建设活动，航天员与机器人面临着一系列前所未有的挑战。虽然月球的地质条件与地球有相似之处，但地球上的建设经验并不能直接应用于月球。过去的半个多世纪里，各国探月任务积累的经验表明，月球环境需要全新的建设策略和材料。
科学家认为，月球地下熔岩管可能成为未来月球基地的理想位置，能为航天员和设备提供必要的保护，阻挡宇宙辐射和微流星体的侵袭，甚至可能隐藏着古老生命的痕迹。然而，目前人类对月球地下熔岩管的了解有限，因此，大规模勘探活动显得尤为重要。利用装备有三维成像和导航系统的机器人，可以详细绘制熔岩管的入口和内部结构图。
在勘探的基础上，航天员和机器人需要合理规划利用月球的天然地形，进行适度的挖掘，并使用适当的材料填补缝隙，以提高空间利用率和增强气密性。然而，地下基地更适合月球生活初期阶段，长期生活在地下难以满足人类的精神需求。因此，在月球表面建造房屋，大量使用“月壤砖”成为必然。
目前，“月壤砖”正在中国空间站进行舱外暴露试验。尽管科研人员正在积极探索通过烧制和粘合等方式制作“月壤砖”的可能性，但这项技术仍面临诸多不确定性。月壤的结构成分和月球环境的复杂性，使得科研人员需要不断深化对月壤的认知。目前的“月壤砖”样品主要是在近地轨道空间站或地面模拟月球实验室中制作的，未来需要在月球表面进行更多实验。
制作“月壤砖”还需要解决持续供能的问题。粘合“月壤砖”需要确定复杂的配方，并进行有效的寿命检测，这些都需要长期的月面实验。为了保障“月壤砖”的大量供应，建设月球建筑工厂成为关键。然而，考虑到成本和技术难度，即便是最强大的运载火箭也无法一次性将完整的建筑工业体系和大量物资送到月球。因此，地月空间运输成本成为亟待解决的问题。
为了降低运输成本，未来的载人/货运火箭将采用重复使用设计、材料和结构技术创新等手段。这将有助于使包括月球基建在内的探月任务成为负担得起且可持续的活动。一旦运输成本问题得到解决，航天员、机器人和各种设备将批量抵达月球，建设工厂的工作也将提上日程。这将是一个庞大的工程，涉及导航定位、通信完善、工厂选址勘探、机器精准安装、能源供应维持和月面道路修筑等多个方面。
在月球建设过程中，机器人将发挥主力作用。为了减轻地月空间运输负担，早期在月球上使用的机器设备应追求轻便实用。随着月球工业体系的逐步建立，生产能力更强的重型机器设备有望在月球上得到广泛应用。在此过程中，月球表面能源供应问题将成为科研人员面临的另一大挑战。小型核裂变反应堆和太阳能是两种主要的能源解决方案。
小型核裂变反应堆具备功率大、储能高、重量轻、体积小等优势，且运行不依赖外部环境。借助人工智能技术，小型核裂变反应堆可以在月球上实现自动调试、监测和故障排除，灵活供电调峰，理论上可以在无人干预下运行数年。由于月球没有大气层，月昼期间光照条件优越，因此建设高效的月面光电转换装置也成为可能。这些装置可以大范围汇集和聚焦阳光，进行发电、加热和材料烧结等工作。
然而，月球基建仍面临诸多未知。哪些月壤元素可以原位利用以大规模制取建材？如何调整建筑设计以适应月球环境？月球蕴藏的资源是否具备足够的开采价值以确保月球基建工作的可持续性和盈利性？这些问题都需要通过更多的月球科考和勘探任务来解答。为此，航天科研人员需要大胆创新，广泛借鉴其他行业的技术成果，研制更高效的智能探测器，以降低地月空间运输成本并提高探月任务的频次和效益。
同时，国际社会应打破隔阂，合作筹建月球轨道空间实验室和月面科研站等基础设施，发挥各方优势，共同推动月球基建和地月空间资源开发取得更大成果。
