月球不仅是距离地球最近的天体，同时也是未来火星任务和深空探索任务的一个天然中转站。无论是美国宇航局、俄罗斯联邦航天局、欧洲航天局还是中国的航天机构都希望在不久的将来执行载人探月任务同时建造月球基地，用于补给深空探索任务。欧洲科学家希望将激光系统送上月球，将月表土变成建筑材料，而后利用3D打印技术建造各种设施。
探月任务艺术概念图。月球是未来火星任务和深空探索任务的一个天然中转站，中美俄欧的航天机构希望在不久的将来执行载人探月任务并建造月球基地
对于月球基地，当前的所有提议都围绕“就地取材”和“3D打印”展开。具体地说，就是向月球派遣机器人，让机器人利用月表土建造各种设施。为了实现这个目标，汉诺威激光中心和布伦瑞克工业大学空间系统研究所的科学家研发了一种激光系统，能够将月球尘土变成建筑材料。
就地取材生产建筑材料是未来太空探索任务的必备能力。目前，向月球发射有效载荷的成本仍高的惊人，每公斤在78万美元左右。因此，最具成本效益的方案就是直接利用月球表面的资源，建造各种设施。
月球基地艺术概念图，利用3D打印机就地取材建造
汉诺威激光中心和空间系统研究所合作实施了一项名为“月出”的计划，旨在将激光技术与月球车结合在一起。汉诺威激光中心的助理研究员尼克拉斯·格德斯在一份新闻稿中指出：“我们希望将一个激光系统送上月球，用于熔化月表土。在将增材制造技术，也就是3D打印机部署到月球的道路上，这是我们需要迈出的第一步。”
作为一项技术展示计划，“月出”计划的目的是验证汉诺威激光中心和空间系统研究所合作团队设计的轻型激光系统。该系统的重量不到3公斤。研究小组希望证明这个系统能够熔化月表土，将其转化后具有多种用途的建筑材料。
月球基地艺术概念图，由机器人借助3D打印技术建造
与科学家正在探索的其它3D打印技术一样，“月出”计划将把月表土变成熔瓷。这种粘稠的液体随后被3D打印机喷出，而后在冰冷的月表环境下凝固，形成结构的地基、墙壁和内部。欧洲航天局计划利用这项技术建造名为“国际月球村”的月球基地，充当国际空间站的继任者。
“月出”号系统将由柏林太空探索公司“兼职科学家”（PTScientists）送上月球。这家公司总部设在柏林，致力于提供平民价的月球之旅方案。据悉，“月出”号将与“兼职科学家”研制的自主着陆和导航模块（ALINA）以及奥迪月球四轮车一同发射。
欧航局国际月球村艺术概念图
登月后，“月出”号将利用激光熔化月表土，而后借助3D打印机建造预先设计的结构。高分辨率摄像机将记录下整个建造过程。研究小组表示如果这项实验取得成功，“月出”号采用的技术可以扩大生产规模，用于建造所有月球基础设施，例如地基、道路和着陆场。
实验的成功标志着持续9个月的“月出”号任务相关测试达到高潮。致力于资助尖端研究的大众基金会为这些测试提供了资金支持。空间系统研究所的恩里科·斯托尔教授指出这将成为一项获利丰厚的合作计划。数年的不懈努力究竟会取得怎样的成果？月表实地测试将给出答案。
丰田计划研制的自驾驶加压月球车。宇航员无需穿航天服便可乘坐这款月球车，即使穿着笨重的航天服，也有足够的进出空间。这款月球车采用燃料电池，只会排放水和多余空气
斯托尔说：“2015年以来，空间系统研究所和汉诺威激光中心便开始合作研究‘月出’号任务的相关技术。通过这项计划，我们有机会在地球和地球轨道以外的地方展示增材制造技术，就此创造历史上的一个第一。”
此前的测试验证了该系统的激光硬件和光学仪器，测试结果令人欣慰。此外，研究小组还使用类似于月表土的材料，以确定激光能否熔化月表土。现在，研究小组正想办法将激光器整合到月球车的载荷舱，以便从月球车底部发射激光。
休斯敦公司“直觉机器”的概念登月器Nova-C。这款好似R2D2的登月器能够做到7天24小时数据覆盖，至少可搭载85公斤有效负荷。“直觉机器”表示他们可以在月球上的任何地区着陆
完成整合任务后，研究小组将对整个系统进行测试，以确定能否经受住太空飞行的考验。测试过程中，“月出”号将遭遇发射过程中会出现的剧烈震动。此外，巨大的温度变化也是一个不小的挑战。除了这项测试，研究小组还要测试激光在低重力环境下的性能。
汉诺威激光中心科学理事会主席鲁德格·欧文梅耶教授指出：“有了刚刚开放的汉诺威科技研究中心HITec和‘爱因斯坦’电梯，未来我们可以在汉诺威-布伦瑞克的大都市区使用必要的基础设施，进行太空方面的尖端研究。有了爱因斯坦电梯，我们能够模拟月球的引力环境。在这个大型研究设施进行的实验将为这项非凡的计划打下坚实基础。”
洛克希德·马丁公司的登月器概念图，以已故美国宇航员布鲁斯·麦克坎德雷斯的名字命名。洛马表示这款登月器能够将数百公斤的大型有效载荷——包括固定的科学仪器、可部署的漫游者，甚至于样本返回装置——送上月球
空间系统研究所的工程师斯特凡·林克表示：“毫无疑问，能够利用现有技术处理月表土对未来的探索任务至关重要。这项计划的成功意味着我们可以在月球上实施规摸更大且更具有可持续性的项目。”
不管月球实地测试的结果如何，“月出”号任务都将提供重要的科学和技术数据，帮助科学家了解月表3D打印的可行性。最终，这些测试以及其它测试将帮助科学家制定未来几十年的探索计划，包括欧航局的国际月球村以及其它月球前哨。
