月球上最近发现了水冰等能源资源，这重新引起了人们对其作为可持续太空探索中心的潜力的关注。美国宇航局还宣布了阿尔特弥斯任务，旨在让人类长期居住在月球表面。然而，月球基地建设等基础设施扩建起着至关重要的作用。
然而，通过着陆器将建筑材料从地球运输到月球表面的成本高达每公斤 120 万美元。重量直接转化为成本，使得将建筑材料从地球运输到月球几乎是不可能的。
为了解决这一问题，韩国土木工程与建筑技术研究所(KICT，所长金炳锡)开发出了利用月球原位资源生产建筑材料的技术。
月球上最容易获得的原位资源是月球风化层，即月球表面的土壤。利用月球风化层可以节省成本。月球风化层由细小颗粒组成，可以通过加热烧结。然而，在太空环境中，能源效率考虑对于施加热量至关重要。而微波在能源效率方面尤其有利。
由韩国信息通信技术研究院未来与智能建筑研究部 Hyu-Soung, Shin 博士领导的研究团队(Jangguen, Lee 博士、Young-Jae, Kim 博士和 Hyunwoo, Jin 博士)利用微波烧结技术，通过加热和压实月球风化层模拟物来生产块体。
使用微波加热月球风化层时，会形成局部热点和冷点。这些点会导致局部热失控，阻碍均匀加热和烧结。为了解决这个问题，建立了具有特定温度和停留时间的分步加热程序。此外，月球风化层含有挥发性物质，包括水。加热这些挥发性物质会在烧结过程中导致内部裂纹。研究小组在 250°C 的真空条件下使用预热的月球风化层模拟物来缓解裂纹的形成。
为了评估用于建筑材料的烧结块的完整性，在生产出的块体的特定位置进行了钻孔。钻孔样品的平均密度、孔隙率和抗压强度分别约为 2.11 g/cm³、29.23% 和 13.66 MPa。相应的标准偏差分别为 0.03、1.01 和 1.76，证实了烧结块的均匀性。
KICT 已获得利用月球风化层生产建筑材料的技术。计划在太空环境中验证这项技术。通过在太空条件下进行验证，我们可以更好地满足对太空建筑技术日益增长的需求。
Shin 博士表示：“之前许多与微波烧结技术相关的太空建设研究都产生了小型或异质烧结体。”他进一步表示，未来计划利用该技术满足月球表面各种基础设施建设需求。
韩国土木建筑技术研究院是一家 由政府资助的研究机构，拥有41年的丰富研究经验，站在解决与国民生活质量直接相关的国家课题的最前线。
此项研究由韩国科学技术信息通信部资助的 KICT 研究计划(项目编号 20230081-001 和 20240184-001，极端条件下 TRL6 以上环境模拟器和先进施工技术的开发)开展。介绍此项研究成果的文章发表在土木工程领域知名国际期刊《建筑工程杂志》(影响因子：6.4)的最新一期上。