文章来源：西北大学官方网站
通过阿尔忒弥斯计划，美国宇航局计划在月球上建立一个永久基地。开发月球前哨站的第一步是创建一个可靠的着陆台。
如果没有着陆垫，每次月球着陆器着陆时，它都会扬起灰尘，这些灰尘可能会粘住设备并破坏周围的栖息地。
“[月球]尘埃的每个颗粒都是锯齿状和棱角分明的，”机器人和人工智能公司ICON Technology Inc.的材料科学家Katie Koube '14说。“因此，如果火箭直接降落在月球表面，它会激起尘埃，对整个区域进行喷砂。
2022 年，美国宇航局选择 ICON 获得 5720 万美元的赠款，用于开发月球建造技术。由于从地球带来传统建筑材料的成本非常高，ICON正在探索利用月球资源3D打印月球前哨站的可行性。（ICON已经在地球上使用这种技术建造房屋。
ICON计划使用3D打印机舀起月球的土壤，将其熔化，然后冷却以形成可用于建造结构的陶瓷材料。但在此之前，该团队首先需要了解土壤的确切成分，从一个样本到另一个样本可能会有很大差异。
西北矿物学家史蒂文·雅各布森（Steven Jacobsen）说，这种可变性带来了独特的挑战，因为“月球泥土中的不同矿物以不同的速度融化，而且3D打印过程对矿物学的变化非常敏感。
雅各布森是地球和行星科学教授，他获得了美国宇航局马歇尔太空飞行中心的资助，以帮助解开这种破坏性的、变化多端的月球尘埃的奥秘。Jacobsen 是 Paula M. Trienens 可持续发展与能源研究所和工程可持续性与复原力中心的教职员工。
“外星建筑带来了许多挑战，”他说。在月球上，土壤是由压碎表面的流星体撞击形成的。因此，月球基本上涂上了一层厚厚的粉末。在月球土壤中发现的矿物质和玻璃的类型......在一个小范围内可以有很大差异。
作为该项目的首席研究员，雅各布森正在与他以前的学生库贝密切合作，使用西北大学的设施分析各种模拟月球尘埃样本。他们的目标是创建一个潜在土壤样品成分库。雅各布森实验室的博士生劳拉·加德纳（Laura Gardner）和蒂尔扎·阿博特（Tirzah Abbott）正在使用显微镜技术分析八个旨在模仿真实物体的月球模拟物。（真正的月球土壤供应有限。他们还将分析合成斜长石，这是一种矿物，是月球岩石的主要成分。然后，该团队将把月球模拟物与从阿波罗任务中收集的实际样本进行比较。
研究人员将研究土壤成分如何影响3D打印中使用的熔化过程。因为没有两勺月球土壤是相同的，所以3D打印技术需要足够灵活，以处理细微的差异。为3D打印机配备所有潜在土壤成分的库将使其能够对每个勺子进行自主诊断，然后调整其激光参数以进行加热和冷却。
雅各布森说，这样一来，“印刷商将知道如何处理每一勺月球土壤，以生产出最好的陶瓷。"这个详细的图书馆将在使想象中的前哨站成为现实方面发挥作用。
