登录
 机构网站
  1. 首页
  2. 情报产品
  3. 快讯详情

《Automation in Construction：月球基地基础设施建设：挑战与未来方向》

  • 来源专题：岩土力学与工程信息资源网
  • 编译者： 李娜娜
  • 发布时间：2025-09-23

  • 随着深空探测的推进，NASA、ESA等机构及多个国家制定了中长期月球居住计划，包括月球基础设施建设。月球极端环境（高真空、微重力、大温差、高硬度月壤等）对材料、制造工艺和智能装备提出了严峻挑战。

    华中科技大学研究团队系统回顾了月球基础设施建设的研究进展，重点围绕四大关键领域展开：①交通运输基础设施：包括着陆/发射坪、路基与路面、太空电梯等；②导航与通信基础设施：涵盖月球导航系统（PNT）和通信系统（如LunaNet）；③能源基础设施：包括太阳能电站、核电站和能源存储系统；④居住基础设施：分为发射式居住结构（刚性、可展开、充气式）和原位建造结构（3D打印、砌体组装、熔岩管利用）。

    研究指出，尽管激光烧结着陆坪、太阳能电站、3D打印月壤居住模块等技术显示出潜力，但仍面临五大挑战：①真实月壤工程性质的多尺度表征与原位性能测试尚未实现；②地月间定期运输系统尚未建立，相关设施多处于概念阶段；③能源供应规模不足，核电设计限于40 kW，太阳能受月夜影响；④高可用通信与导航系统缺乏，复杂地形下信号稳定性与国际互操作性未解决；⑤长期居住生命支持技术存在瓶颈，包括微重力下材料耐久性与生态循环系统效率。相关研究成果发表于《Automation in

    Construction》[1]。






    [1] Lunar Base Infrastructure Construction: Challenges and Future

    Directions



  • 原文来源：https://doi.org/10.1016/j.autcon.2025.106251
69浏览量
原文链接
相关报告

  • 《2024年开放基础设施状况报告》
    • 来源专题：科技出版市场动态监测
    • 编译者：崔颖
    • 发布时间：2024-11-29
    • 一、所选开放式基础设施的特征 《开放基础设施状况报告》提供了IOI（Invest in Open Infrastructure，投资开放基础设施）的开放基础设施发现工具Infra Finder中列出的OI（Open Infrastructure，开放基础设施）的一般特征的年度快报。 84个OI受邀参与Infra Finder的第一轮数据收集；其中57人接受了邀请并提供了信息。如果在发出邀请时，基础设施已完全运行并作为学术生态系统在整个研究生命周期中履行其功能所需的服务、协议、标准或软件积极使用，则该基础设施有资格被纳入。基础设施还必须满足以下一项或多项资格标准： 符合OSS（open source software，开源软件）的定义； 主要或独家分发开放许可（开放获取）内容； 任何人都可以免费使用（免费或其他限制）； 由社区管理，运营和财务透明； 由非营利性或非商业实体运营。 二、开放基础设施赠款资金的现状 在IOI，我们增加对OI投资的工作依赖于对基础设施的融资方式和资金来源的深刻理解。自2020年以来，我们研究、分析并发布了关于OI研究和奖学金资助前景的调查结果。赠款资金只是支持开放式基础设施的一种收入来源，研究表明，财务贡献（包括赠款）是许多OI的主要收入来源。 三、开放式基础设施治理：当前结构、命名法、构成和趋势 许多支持研究和学术的开放式基础设施部署了某种形式的“社区治理”，这是一个相对宽松的术语，用于描述广泛的实践。在最基本的层面上，治理仅仅意味着制定和执行决策，在这个框架内，“社区治理”通常意味着社区的成员以某种方式有意识地参与决策过程。社区治理工作通常是无偿的，由志愿者提供，而不是由工作人员或能够从计划或服务中获得直接经济利益的人提供。 社区治理的概念在整个开放空间中得到倡导，许多开放基础设施明确声称是“社区治理”或“社区主导”的。这种社区参与通常被用作学术交流生态系统内外的差异化和信任的标志。 四、开放式基础设施性能和采用的趋势 根据对各种开放式基础设施服务和计划的观察，通过Infra Finder收集的数据，以及与他们的对话，我们见证并记录了许多关于开放式基础设施增长、发展和向弹性过渡的明确信号。其中包括一系列重要趋势，从新的合作伙伴关系和资金，到技术升级和应用的里程碑。证明这些趋势的具体例子包括由斯隆基金会资助的Dryad和Zenodo之间的合作伙伴关系，其中非营利金融基金召集了6个组织来促进数字人文的财务弹性，全面重建公共访问提交系统，以及全球估计60%的钻石开放获取期刊使用OJS（Open Journal System，开放期刊系统）。2022年，IOI还宣布推出IOI网络采用基金，催化一种新的投资形式，以促进开放基础设施的实施、增长和可用性，从而推进科学研究和数据共享。 五、区域政策发展及其对开放式基础设施的影响 2021年通过的联合国教科文组织开放科学建议书标志着使“科学过程更加透明、包容和民主”的全球运动中的一个有意义的里程碑。虽然这种转变还有其他动机，但现在似乎是时候在这里分享非洲、欧洲、拉丁美洲和美国最近的开放科学和相关政策发展的概述，并反思开放数字研究基础设施的影响。 纵观这些地区，我们注意到用于推进开放科学的杠杆的多样性及其运作的规模。欧洲、非洲和拉丁美洲拥有强大的区域和大陆倡议和/或正在开发或实施的网络，拉丁美洲、欧洲和非洲之间有一些跨洲际的合作。欧盟最近的法律发展及其可能推动开放科学实践并可能使开放科学实践复杂化的潜力也值得注意。相比之下，我们不知道北美各地有重大的开放科学举措；因此，我们在这里的重点是美国，美国联邦政府是开放科学实践的最重要推动者之一。 另一个观察结果是，这一领域的范围和核心优先事项不同。在美国，虽然参与公平是最近政府促进公众获取研究成果的任务的一个组成部分，但它是次要的。公众获取研究成果也是拉丁美洲长期以来的优先事项和政策驱动力。在非洲大陆，获得执行研究处于更平等的地位，但这可能反映了在支持基础设施和获取基础设施方面投资不足的历史。与此同时，欧盟制定了一项雄心勃勃的开放科学政策，该政策侧重于利用数字和协作技术提供早期研究机会，但也嵌入了对整个数字生态系统具有潜在深远影响的技术政策举措中。 六、采购和信息技术治理对其开放式基础设施的影响 作为学术知识基础设施的建设者、促进者和用户，图书馆及其主办机构有责任为其用户提供具有成本效益、可持续且符合使命的服务。基础设施解决方案可以沿着开放性和社区责任的梯度进行定位，从完全开源、社区支持和治理的应用程序和服务，到利用开源应用程序的供应商支持的服务，再到完全专有的商业产品。这些应用程序和服务可以在本地采购和开发（在机构内部提供本地支持和管理），也可以从单个组织或社区的供应商处采购（通过联盟或其他协作努力）。 在可用的技术和服务中进行选择可能会涉及机构的采购和/或信息技术治理流程。为了支持IOI提高开放式基础设施采用率的使命，我们试图了解采购和IT治理流程是否以及如何帮助或阻碍研究机构采用开放式基础设施解决方案，并寻找机会确保公平和平等地考虑开放式基础设施选项。 七、未来信号 受Nesta《未来信号（2023）》报告的启发，团队思考近期的发展、主要矛盾及其对研究和学术领域开放基础设施的投资和采用的影响。 （1）人工智能对研究和学术领域基础设施的影响 随着人工智能（AI）模型、算法和工具的快速发展，以及它们在我们日常生活中日益普及，AI正在重新定义数字研究和学术交流基础设施，以及资助者、机构决策者和研究者的技术投资和采用实践。 ·重新定义研究和学术领域的基础设施 如今，AI工具可以轻易执行或协助许多当前由人类在研究和交流生命周期中执行的任务。它们可以创建和增强元数据、对图像进行分类、进行语言和模式之间的翻译、进行数据分析、改进同行评审等。同样，AI算法在研究人员和学者的研究和学术工作流程中的使用也越来越普遍，例如，自动转录服务用于转录研究访谈，或依赖于机器学习算法的图像分割工具。AI包括其模型、训练数据集，甚至它所依赖的硬件，正在成为研究和学术领域基础设施的一部分。 ·AI：构建更好开放研究基础设施的推动者 自动化为人们创造了机会，使他们能够将劳动集中在最适合人类的任务上，发挥他们的创造力、社交情感智能和复杂问题解决能力。 但存在一种重大风险，即资助者和决策者可能会将AI作为降低成本的策略，而不是作为用相同（或更多）资源实现更多目标并赋能人类工作者的方式。虽然我们承认这种风险，但将AI视为对人类劳动的增强而非替代，可以扩展开放研究基础设施所能实现的潜力。以开放数据共享平台为例，如果一个整理团队利用AI在数据提交过程中或之后立即进行一系列质量检查和元数据增强，他们不仅可以减少人类在乏味或重复任务上的投入，还可以腾出时间来进一步提高数据的可重用性，进行比时间允许的更深入的质量检查，为作者提供支持，或开发促进数据重用的创造性方法。 将AI视为对人类劳动的增强而非替代，可以扩展开放研究基础设施所能实现的潜力。 ·在基础设施决策中以原则和价值观为中心 AI在研究生产和交流中的潜在应用以及研究利益相关者对应用新兴AI工具的兴趣，也给研究执行机构带来了新的挑战。2023年5月的一项联合国教科文组织调查显示，只有不到10%的学校制定了关于在教育中使用生成式AI应用的机构政策或指导。虽然自那以后许多机构已经公布了相关政策，但鼓励在研究中负责任地使用AI的政策制定是否能跟上AI工具的扩散和演变，仍有待观察。特别是，这些工具中许多都具有黑箱特性，这使得验证生成式AI的输出变得困难。 随着AI成为开放研究基础设施的一部分，对于包括我们在内的开放基础设施协会中关心就我们所使用的技术做出明智决策的人来说，重要的问题是，我们如何理解技术选择的影响，以便做出更好的选择？当我们审视开放基础设施和伦理AI的对话时，我们看到存在的相似之处：对透明度、问责制和治理的考虑，对原则和价值观的讨论，以及对开放性是一个谱系的认识。随着AI成为研究基础设施的一部分，我们看到利用我们与基础设施服务提供者和采用者合作的经验来提供信息的机会，以帮助采用者做出更明智的决策。 （2）钻石开放获取模式的基础设施支撑 钻石开放获取（Diamond OA）在诸多方面是对一个旧现象的新命名——自20世纪80年代末以来，某种形式的完全免费的在线期刊就已存在。近年来，随着文章处理费商业模式的泛滥以及与之相关的出版公平性和差异性的讨论，人们对“无付费”出版形式的关注和紧迫感日益增强。 ·摆脱APC 资助者一直在重新考虑和发展他们对开放获取出版和APC的态度。钻石OA是诸如欧洲DIAMAS等大型项目的核心，DIAMAS是一个为期3年的、由欧盟委员会资助的项目，旨在汇集来自12个国家的23个组织，研究推进非营利出版模式（作为APC基础OA的对立面）的模型。诸如cOAlition S和Plan S等努力也汇聚于钻石OA和“出版、评审、策划”出版模式，以此应对科学出版领域的当前挑战。比尔及梅琳达·盖茨基金会最近宣布，他们将于2025年停止支持APC。由于资助者愿意为APC付费，以作为其使命的一部分，使资助的研究成果能够供公众获取，这推动了APC的通货膨胀和泛滥，我们看到这些运动正在回归OA运动的原始宣言，并在一个更加成熟的开放获取出版生态系统中进行。对APC的反感可能会使资金的天平重新偏向钻石OA及其基础设施；或者，它也可能推动其他生态系统（如预印本和同行评审）的进一步发展。 钻石OA被描述为将知识作为公共财富的公平手段，这呼应了21世纪初关于开放获取的原始宣言，并认识到一些以利润为驱动的动机已经使开放获取出版偏离了OA运动的初衷。钻石OA的未来迹象表明，我们正在重新审视OA运动的根源，并正视现实：当前的开放获取出版环境充斥着迅速膨胀和泛滥的APC，与OA运动早期所设想的免费获取理想相去甚远。我们密切关注并致力于推动更加公平的模型，投资于基础设施以及激励措施，以推动向这些模型更加一致的转变。 ·钻石OA面临的风险：以新基础设施投资为代价 现有的出版基础设施生态系统通常依赖于其他基础设施。这一系列幕后基础设施被称为支撑开放科学的“管道”基础设施。我们看到了一个重要机会，即加强已经支撑钻石OA的相互依赖的开放基础设施的“管道”，以构建一个能够与现实中的专有出版工作流程相竞争的强大开放工具链。商业出版商受益于成熟（通常是封闭的）的工作流程系统，这些系统能够支持全方位的出版活动，可靠地将内容从作者传递到读者。新工具和可见性往往能够吸引资金，而现有的开放基础设施则面临在没有大量资金注入的情况下进行增长、演进和投资于研发的挑战。作为一个热门话题，钻石OA面临的风险是以新基础设施的投资为代价，而忽视了那些几十年来一直支撑这些活动的现有基础设施。相反，投资于“管道”——即支撑钻石OA全生命周期的现有相互依赖的基础设施，将加强全球研究社区参与钻石OA运动的基础设施。 （3）数字主权的不同愿景及其对开放知识基础设施的影响 数字主权可以被定义为一个国家、地区或其他政治实体为其自身及其公民的利益而主张对其数字基础设施和数据进行控制的权利。从欧洲数据战略的发展到美国《芯片和科学法案》的出台，近年来，随着各国和地区希望获得对其数字基础设施和数据的控制和独立性，围绕数字主权的讨论日益增多、不断发展，相关政策也迅速出台。 ·数字主权的不同动机和愿景 虽然我们为数字主权提供了一个工作定义，但必须承认，在定义数字主权和接受数字主权的动机方面存在多种方法。这个概念被专制政府所接受，以便对其公民进行社会控制，也被更民主的制度所接受，以保护公民的个人数据和企业在信息经济中的经济利益。在拉丁美洲，对大数据公司和发达国家如何利用数据失去信任是推动数字主权的一个根本原因。数字公共领域的封闭及其被整合到由营利实体开发、维护、许可或出售的基础设施中，这些实体受其所在司法管辖区和用户所在司法管辖区的法规管辖，这使得地理因素变得比早期互联网先驱可能预想的更加重要。这种现象如果发展到极端，就有可能陷入“加拉帕戈斯综合症”，即基础设施变得分离、割裂，形成较小、孤立且不兼容的组成部分。 ·对全球数字研究基础设施的影响 我们好奇数字主权运动的地理“锚定”效应将对全球知识与研究的自由流动及其支撑基础设施产生何种影响。在考虑如何发展和维护可持续、可互操作且全球性的数字研究基础设施时，数字主权可能会影响这些技术在当地的部署方式。例如，云技术需要在本地服务器和云基础设施上运行，以便某个国家的研究人员能够使用。数字主权规定也可能对机构的采购政策产生日益增大的影响，进而影响研究人员和学者能够使用的技术。考虑到那些能够从全球数据源聚合信息而最有可能成功的解决方案，数字主权驱动的对数据共享方式和范围的更多规定与限制，可能会在这些解决方案的开发过程中带来额外的挑战和障碍。 ·开源技术：数字主权的推动者 开源技术因其能够“通过开放性、直接参与和保留实体的自主性来培养信任”，日益被视为数字主权的推动者。在一些地区和国家，政府正加大对开源技术发展的支持和投资，以推进该地区/国家的数字主权。例如，由德国联邦经济和气候保护部支持的主权技术基金，“支持开放数字基础设施的开发、改进和维护”，以确保其“为公共利益中的数字化提供可用性、可访问性和安全性”。特别是在欧洲，区域性和国家性的开源项目办公室数量正在增加。另一方面，在多数世界国家中，政府和私营部门缺乏大规模投资所需数字公共基础设施的资金或技术专长，因此，开源技术有可能为这些国家提供一种可行且成本效益高的替代方案，以替代大型科技公司或资源雄厚、实力强大的国家所提供的技术基础设施。所有这些都可以增加对构建当地能力以开发和维护开放基础设施的全球投资。 随着数字主权相关的发展持续进行，我们认为有必要重新审视追求开放数字研究基础设施的动机。如果实现研究和学术领域开放且公平的访问和参与确实是创建和部署这一基础设施的目标和动力，那么需要在建立对全球开放基础设施的信任方面进行大量投资。如果数据和数字基础设施的独立性和主权是目标和动力，那么就需要大力推动在使用开放基础设施建立联系和网络方面的协作与合作，使各国能够在保持各自控制领域的同时携手合作。
    362浏览量
    原文链接

  • 《国家重大科技基础设施未来网络试验设施项目在南京启动》
    • 来源专题：中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者：冯瑞华
    • 发布时间：2018-05-16
    • 国家重大科技基础设施未来网络试验设施项目日前在江苏南京启动，中国未来网络的试验场显露雏形。 中国的未来网络发展现状如何，未来网络又将如何影响人们的生活？记者为您揭秘未来网络那些事。 未来网络试验场如何运转？在“泳池”中培养各种“泳姿” 日前在南京市江宁区未来网络小镇开幕的第二届“全球未来网络发展峰会”上，揭晓了投资总额达16.7亿元的国家重大科技基础设施未来网络试验设施项目（CENI）。作为我国在通信与信息领域建设的唯一一项国家重大科技基础设施，CENI将在未来5年打造一批开放、易用、可持续的大规模通用未来网络试验设施和环境。 “未来网络试验设施项目好比一个大游泳池，研究人员可在游泳池中培养蛙泳、自由泳、蝶泳选手，并训练他们的动作和姿势。”未来网络小镇镇长、中国工程院院士刘韵洁说，未来网络的重要特征是互联网与产业的加速融合。 峰会的“未来之城”主题展用一系列“黑科技”展示着试验场上令人眼花缭乱的项目。移动通信5G网络、人工智能、大数据分析乃至农村电商，都在寻找与未来网络的接口。 一个“机器人守门员扑冰球”游戏，折射了未来网络的特点——快！“4G的反应速度是100毫秒，而5G是10毫秒，几乎是瞬时反应。”现场演示的工作人员说，5G、6G等代表着更快速且无卡顿的网络，这就是未来网络的模样。“想象下无人驾驶，如果出现延迟卡顿将不堪设想。” 据了解，为确保未来网络更智能更可控，该项目将覆盖全国40个主要城市，建设88个主干网络节点、133个边缘网络，并通过国际交换中心实现与互联网以及国际网络试验设施互联互通。项目将分别在南京、北京、合肥、深圳建设“一总三分”运行管控中心及4个创新实验中心，实现网络设施管理与技术的持续创新。 未来网络如何自带免疫？中国“章鱼”小试牛刀 峰会上，来自国内外的22组顶级“白帽黑客”前来挑战世界首套拟态防御网络设备和系统。3天比赛里，由中国工程院院士邬江兴领衔研发的这套防御系统，即使在被注入后门的情况下，也没有一组黑客能完整突破。这引发了与会人士的高度关注。 “网络安全是未来网络的核心功能，未来网络具有自身免疫能力。”邬江兴说，拟态防御理论的灵感源于生物界章鱼变化莫测的伪装特性，在历经10余年的技术攻关和工程验证，该理论已经具备了为网络空间提供集先进性与可信性、安全性与开放性、高可靠与高效能为一体的技术支撑的能力。 与网络安全密切相关的还有操作系统。刘韵洁透露，我国推出的网络操作系统CONS，已在联通的A网上运行了半年多，覆盖200多个城市。 在基础技术快速进步的同时，中国的未来网络生态仍有待培育。 与会人士还认为，未来网络带宽有望实现智能化的“按需分配”，在这方面中国仍需大量技术研发。此外，未来网络要实现自动维护，更需要向人工智能方向跨越发展，这方面亟须率先突破。 未来网络如何塑造未来生活？高速智能懂人心 没有人能准确知道未来的样子，但可以借助现在的“碎片”去眺望。在刘韵洁等科学家的眼里，如果现在的互联网是马路，那未来网络就是智能高速，它不仅快，而且更懂你。 在江苏省未来网络创新研究院的智能边缘网络平台上，连接某家商场免费wifi的客户的消费行为被精准“刻画”。商场哪里人最多、哪家店铺销售最好、客户最喜欢什么逛街路线，通过数据分析一目了然。
    87浏览量
    原文链接