研究人員在《科學報告》（Scientific Reports）上發表了一項概念驗證研究，說明了使用雷射熔化月球土壤的潛力，從而形成一種適合在月球上鋪設道路和著陸坪的耐用材料。這項研究是在地球上使用月球塵埃替代物進行的，它顯示了這項技術在月球應用上的可行性，不過還需要進一步改進。

一項研究證明了雷射熔化月球土壤的潛力，利用現場現有資源在月球上建造道路和著陸坪。

根據《科學報告》（Scientific Reports）刊登的一項概念驗證研究報告稱，利用雷射將月球土壤熔化成更堅固、更有層次的物質，就有可能在月球上建造鋪設好的道路和著陸坪。儘管這些實驗是在地球上使用月球塵埃的替代品進行的，但這些發現證明了這項技術的可行性，並表明它可以在月球上複製。不過，科學家表示，可能還需要進一步的工作來完善這個過程。

月球塵埃的挑戰

偶氮月球塵埃給月球車帶來了巨大挑戰，因為月球重力水平低，塵埃受到干擾後往往會四處飄散，可能會損壞設備。因此，道路和著陸坪等基礎設施對於減輕塵埃問題和促進月球上的運輸至關重要。然而，從地球運輸建築材料成本高昂，因此必須利用月球上的現有資源。

PAVER 聯合企業利用12 千瓦二氧化碳雷射將模擬月塵融化成玻璃狀固體表面，以此在月球表面鋪設路面。在克勞斯塔爾理工大學安裝的設備上，研究團隊實現了5-10 公分的光斑大小。透過反覆試驗，他們設計出一種策略，利用直徑為4.5 公分的雷射光束，製造出直徑約20 公分的三角形空心幾何形狀。這些形狀可以相互交錯，在大面積的月球土壤上形成實心表面，用作道路或著陸坪。資料來源：PAVER 聯合企業

方法和結果

Ginés-Palomares、Miranda Fateri和Jens Günster用二氧化碳雷射熔化了一種名為EAC-1A的細粒材料（由歐空局開發，作為月球土壤的替代品），以模擬月球塵埃如何在月球上被聚焦的太陽輻射熔化成固體物質。

研究人員試驗了不同強度和大小的雷射光束（分別達到12 千瓦和100 毫米寬），以製造出堅固的材料，但他們發現，雷射光束路徑的縱橫交錯或重疊會導致開裂。他們開發了一種策略，使用直徑45 毫米的雷射光束來製作三角形、以空心為中心、大小約250 毫米的幾何形狀。作者認為，這些形狀可以相互交錯，在大面積的月球土壤上形成實心表面，用作道路和著陸坪。

在克勞斯塔爾理工大學安裝的設備上，PAVER 聯合企業實現了5-10 公分的熔化模擬月球塵埃的點尺寸。透過反覆試驗，他們設計出一種策略，使用直徑為4.5 公分的雷射光束來製作直徑約20 公分的三角形空心幾何形狀。這些形狀可以相互交錯，在大面積的月球土壤上形成實心表面，用作道路或著陸坪。資料來源：PAVER 聯合企業

在月球上實施

根據作者的計算，要在月球上複製這種方法，需要從地球上運來一個約2.37 公尺見方的透鏡，代替雷射充當太陽光聚光器。所需的設備體積相對較小，這將是未來月球任務的優勢。