近日,中国工程院发布《2025全球工程前沿》报告,在该报告中,由云南大学马文会教授团队与昆明理工大学联合提出的“月表资源原位利用(In-Situ Resource Utilization, ISRU)”研究方向,成功入选“2025全球工程前沿”,成为深空探测领域的核心亮点。
作为该前沿研究的核心提出者,马文会教授带领团队长期深耕月表资源利用领域,依托嫦娥五号、六号月球样品研究积累,结合冶金热力学理论与微区分析技术,系统提出月表资源原位利用的核心研究框架与技术路径,其核心思路是“就地取材”,即利用月球表层土壤、水冰及挥发性物质,通过技术手段提取氧气、水、金属及建材,摆脱对地球补给的依赖,实现从“地球依赖”到“外星自给”的探索模式转变,为月球科研站建设及更远距离深空探测提供关键支撑。
据悉,有两支团队在该领域的研究成果颇丰。其中,云南大学马文会教授团队深度参与嫦娥六号月壤研究,首次在月壤中发现由撞击事件形成的高熔点矿物“褐硫钙石”,为揭示月球背面撞击历史、明确月壤成分分布提供了珍贵参考;昆明理工大学曾联合中国科学院地球化学研究所,在嫦娥五号月壤中首次发现歧化反应成因的纳米级单质金属铁,革新了学术界对月壤中金属铁形成机制的既有认知,为月壤矿物分离与提取提供了重要理论依据。这些成果成为“月表资源原位利用”入选“全球工程前沿”的重要支撑。
《2025全球工程前沿》相关数据显示,该领域研究呈现“中美领跑、多国协同”的鲜明格局。契合2025全球工程前沿“智能化、集成化、绿色化”发展趋势,该项前沿研究当前主要聚焦三大核心方向。月壤矿物赋存状态与分离机理,依托两支团队的月壤样品研究成果,阐明关键物质分布特征,为提取技术提供理论支撑;原位建材制备与挥发物利用,结合昆明理工大学在月壤工艺领域的积累,探索烧结、3D打印等适配月球极端环境的工艺技术;月面冶金工艺与循环利用,借助马文会教授团队在冶金热力学领域的优势,开发低能耗热分解与还原工艺,构建“资源—能源—材料”闭环模式。
根据《2025全球工程前沿》报告,未来5—10年,该前沿研究将聚焦四大发展方向。依托嫦娥系列月壤样品,推动研究从宏观定性向微观定量升级,建立系统的月壤矿物数据库与工艺模拟平台;推动单点工艺向集成化示范升级,构建“建材—水—气体”一体化系统,适配月球科研站建设场景;融合人工智能技术,推动月面装备自主智能作业,攻克远距离通信等核心难题;深化国际合作,联合中外科研力量,推动该技术成为火星及更远行星资源利用的技术模板,为人类地外驻留梦想提供可行路径。

