天舟十号货运飞船11日送抵中国空间站，其“发货”清单上的41项在轨科学实验物资中，有一件源自月球、地球加工、重返太空的“上海货”。
5月11日在北京航天飞行控制中心屏幕上拍摄的天舟十号货运飞船和空间站组合体完成交会对接的画面。 新华社发（韩启扬 摄）
解放日报·上观新闻记者今天获悉，我国首件月壤纤维（模拟）实验样品搭乘天舟进入中国空间站，将在舱外暴露平台开展长期空间环境验证。这是牵头方东华大学在月壤原位利用材料研究方面的探索性尝试，验证38万公里外的月球土壤如何被拉成一缕缕兼具柔性与强度的“太空丝”。
东华大学先进纤维材料全国重点实验室自主研发的“原位制备月壤纤维模块化装备”亮相第十一届中国（上海）国际技术进出口交易会。孟雨涵 摄
载人登月“衣食住行”最好就地取材，月球建站能否直接从遍地都是的月壤获取建材？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，用真实月壤实现全组分纤维制备，成为面向2035年月球科研站建设交出的原创性、引领性答卷。
先进纤维材料全国重点实验室
在东华大学地外纤维实验室，由“嫦娥五号”探月捎回的“土特产”——0.5克月壤被妥帖珍藏。这粒比硬币更轻的月表尘土，是月球玄武岩质样品，并历经数十亿年太空风化，弥足珍贵。“这么少的月壤，能纺成丝？”项目启动之初，质疑声不断。“别人没做过，我们来做。”东华大学材料科学与工程学院成艳华研究员回应，“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。然而，高真空、微重力的月球环境，让常规设备彻底失效。在没有可借鉴技术的情况下，他们从零开始，设计全球首台模拟月球环境纺丝装置。
地外纤维实验室
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10多微米的连续纤维样品，粗细与头发丝相当。去年，“嫦娥五号”月壤纤维还随“九天揽月—中国探月工程 20 年”展览在国家博物馆展出。
事实上，早在十年前，朱美芳院士牵头上海市科委重大基础研究项目，就从纳米材料研究起步，逐步将目光投向极端环境材料。“极端环境能极端到哪里？不如往天上走。”2020年成为关键转折点，嫦娥五号携月壤成功归来。团队朱美芳、成艳华、汪庆卫、丁林锋等人，承担国家重点研发计划等项目，聚焦于攻关无机纤维与极端环境制备技术。
国家博物馆月壤纤维展品
就这样，团队一步步把“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。这套完全自主知识产权的核心技术，凭借原创性与实用性，也斩获第25届中国国际工业博览会大奖。
向月球载人运货何其不易，因地月运输成本较高，月面原位资源利用是地外资源利用的主要考虑因素之一。据了解，根据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。目前，相关研究处于基础验证阶段，距离实际应用还有长路要赶。
月壤纤维样品
为此，随天舟加入中国空间站搭载实验，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。东华团队表示，将继续围绕深空探测材料需求，持续开展月壤原位利用、极端环境纤维等方向的基础研究。
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