近日，国家重大科技基础设施“空间环境地面模拟装置”地外天体环境物理与探测团队在月球永久阴影区激光供能领域取得重要进展，于《航空航天科学进展》发表综述论文《面向月球探测的月表激光无线能量传输：前景、挑战与展望》。文章围绕月球永久阴影区探测装备能源保障，系统梳理月表激光无线功率传输的关键科学问题与工程实现路径。
月表多激光站为永久阴影区探测装备供能概念
月球南极永久阴影区蕴藏着水冰等宝贵资源，但由于长期无太阳直射、超低温（低至零下230摄氏度）和复杂地形遮挡，传统太阳能供能方式难以满足探测装备持续运行需求。针对这一极端环境挑战，团队利用国家航天局第十批月球科研样品，研究弥散月尘对激光传输的散射、吸收及热效应影响机理，揭示不同粒径、浓度月尘条件下的激光能量衰减规律，并提出抗月尘污染的接收端防护策略。
研究发现，近地表月尘可导致激光衰减超过20dB/km，将接收端抬升至2m以上可大幅降低损耗。同时，研究分析超低温对光电转换效率的衰减效应以及地形遮挡导致的链路中断风险。
论文系统分析月尘、低温、地形对激光传能的耦合作用，建立综合环境衰减模型，破解极端环境制约，为激光传能系统在月面的长期可靠运行提供重要理论依据。团队进一步提出地形感知网络优化框架，系统分析复杂地形、供能覆盖、链路连通性与系统成本之间的耦合关系，将激光供能由传统单链路分析提升至多站点协同与系统级优化层面。
针对未来月球极区任务，团队定义三种典型场景——固定站、移动巡视车和工业级原位资源利用厂，并分别给出量化的链路设计导则，为月面分布式能源网络构建和永久阴影区探测装备的连续供能提供全新的技术路径。
哈尔滨工业大学为论文署名单位，该校航天学院硕士研究生田梦凡为论文第一作者，激光空间信息全国重点实验室研究员郭朋真、空间环境与物质科学研究院研究员李丽芳为论文共同通讯作者。机电工程学院邓宗全院士对研究予以重要指导，机电工程学院教授刘荣强、博士研究生张彦龙，航天学院硕士研究生余梁民等参与相关研究工作。
记者 赵一诺
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