日本初创企业Space Quarters近日宣布,在利用航空器模拟的宇宙重力环境中,成功完成了小型电子束金属焊接技术及月壤建材的世界首次焊接验证。这一突破标志着人类在实现“宇宙建筑”愿景的道路上迈出了关键一步,为未来在轨制造、维修及月球基地建设奠定了坚实的技术基础。
Space Quarters公司总部位于东京涩谷区,致力于开发在轨道及月面构建基础设施的大型宇宙建筑系统。此次试验中,该公司在搭载高真空舱的航空器上,使用自主研发的超小型电子束焊接设备,在模拟宇宙真空、微重力及1/6G月面重力环境下,对金属材料及月壤烧结体进行了多次焊接测试。结果显示,在接近真实宇宙施工条件下,焊接接头状态良好且具备足够的结合强度。
该焊接技术是与日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)宇宙探索创新枢纽共同研发的节能型金属焊接方案。针对宇宙环境中能源获取困难及散热受限的痛点,团队通过优化设计,将传统重达百公斤以上的电子束焊接装置大幅缩减至7公斤以下,使其能够被机器人手臂或小型机器人灵活操作。此外,研究团队还重点评估了不同重力环境对熔融金属流动的影响,显著提升了技术在复杂宇宙环境下的适应性与成熟度。
尤为引人注目的是,此次试验成功实现了世界首次月壤建材的焊接。在模拟月面重力环境下,Space Quarters利用大林组提供的月壤烧结体进行了焊接验证,并取得了良好的结合效果。鉴于从地球向月球运输材料的成本高达每公斤1至2亿日元,利用月球本地资源进行原位制造已成为降低建设成本、实现可持续月球活动的核心路径。此次技术突破证明了利用月壤资源建设基地的可行性,有望成为未来月球基地建设的基石。
对于中国航天及商业航天从业者而言,Space Quarters在超轻量化设备研发及原位资源利用(ISRU)焊接技术上的突破,提供了极具价值的参考。随着全球月球开发竞赛的加剧,掌握低成本、高可靠性的在轨制造与月面原位建造技术,将是未来构建地月空间基础设施、降低深空探索成本的关键竞争力所在。
