月壤是太空科研領域的重要戰略資源，嫦娥探測器曾兩度成功採集並帶回月壤樣本，但只有約3.6公斤。因應國家目前正在積極探索開發月球資源，包括利用月壤打印成建材及部件，由城大材料科學及工程學系李揚揚教授帶領的團隊，正在製備與真實月壤高度相似的模擬材料，以期深入了解其受熱和化學反應特性，助力國家探月任務。

地球上大部分相關工程應用和科學研究都必須依賴月壤模擬物，材料需要從地球上的天然礦物提取，但這些礦物往往含有雜質，處理程序繁複。

李教授表示：「即使是同類礦物，由於地球及月球的地質環境迥異，相應產生的礦物在微觀結構和材料特性也可能不同。基於傳統人造月壤模擬物開展的研究可能產生誤判，從而在太空任務中造成重大損失。」

月球車正是其中一樣依賴月壤模擬物改良設計及提升表現的太空飛行器。鬆軟的月壤容易讓月球車打滑；而微小但尖銳的月塵容易導致月球車機械結構卡死而引起故障，若覆蓋在太陽能電池上甚至會大幅影響發電效率。月壤模擬物與真實月壤的相似度愈高，則能協助月球車的設計更臻完美。

李教授的團隊去年4月獲創新科技署（ITC）創新及科技支援計劃下的「特別徵集（航天科技）」撥款，現正進行為期三年的研究。為更準確模擬真實月壤，團隊採用水解法人工合成月壤模擬材料，藉此更精確控制其化學成分、礦物比例、晶體結構及顆粒特徵。

城大團隊在項目中與中國空間技術研究院（航天五院）錢學森空間技術實驗室的團隊緊密合作，由城大以雄厚的材料科學實力研發模擬月壤，再由航天五院利用其高度機械化設計與實驗條件，完成打印及模擬測試。

目前團隊根據嫦娥五號月壤的元素成分、材料結構組成設計了四種關鍵礦物的合成反應實驗，通過調控反應條件與熱處理溫度，成功製備了四種目標礦物與月壤中的非晶質成分，並完成打印第一代模擬月壤，未來將進一步研究其力學及熱學特性，以評估其在月面建造等地外應用潛力。

項目共同研究員、城大機械工程學系講座教授呂堅教授表示：「高仿真月壤對國家探月計劃以至未來深空探索均具重要意義，它能推動地外資源開發及降低相關實驗風險。宇宙天體的礦物組成具有一定程度的相似性，成功模擬月壤為其他天體的研究提供重要參考，更可以有效配合如火星探索等活動。」

項目亦為年輕科研人才提供參與國家重大科技任務的機會，體現城大在培育新一代科研人才方面的成果。城大材料科學及工程學系李弘坤教授在城大修讀博士課程期間，師從呂教授及李教授，畢業後加入大學成為研究助理教授。他的研究涵蓋礦物合成、仿生礦化及先進材料工程。透過研發高擬真月壤模擬物，他有機會將多年累積的材料科學研究成果應用於航天領域，參與支援國家月球探測及地外資源利用相關研究。

李教授表示，團隊能在前沿科研與人才培養上取得重要階段性成果，有賴ITC的資助與支持。團隊將進一步推動技術研究，促進航天科技創新與產業應用，深化深空探索前沿研究並助力國家航天事業發展。