在中国武汉,国家数字建造技术创新中心首席科学家、中国工程院院士丁烈云于近日透露了月球基地原位建造的最新突破。在第二届地外建造学术研讨会上,丁烈云详细介绍了月壤砖的研究进展及其面临的挑战。
丁烈云团队研发的月壤砖已经成功搭乘天舟八号货运飞船进入中国空间站,并正式展开为期三年的太空实验。这批月壤砖由团队依据嫦娥五号带回的月壤样本,通过模拟配比并烧结制成。总共包含三块样品板,内含74块小样,涵盖了片状、柱状两种形态,以及五种不同的模拟月壤成分和三种烧结工艺。
月壤砖的研发旨在解决月球上极端环境下的建筑需求。丁烈云指出,月球上的建筑必须能够承受巨大的温差、低重力环境、高真空状态、强烈的辐射、月震以及微陨石的冲击。而他的团队所研发的月壤砖,其密度与普通砖块相当,但抗压强度却是普通红砖和混凝土砖的三倍以上。
此次太空实验将重点验证月壤砖的力学性能是否退化、保温及隔热性能如何,以及能否经受住辐射的考验。这些数据将为月球基地原位建造的材料选择和工艺优化提供重要的科学依据。预计第一块月壤砖将于2025年年底返回地球,供进一步研究。
月球基地原位建造是利用月球上的原位资源,如月壤和月岩,进行建筑材料的制备和结构的建设。丁烈云自2015年起,从建筑3D打印中获得灵感,开始带领团队探索月球基地原位建造的可能性。近十年来,团队将中国传统建筑的榫卯结构与3D打印技术相结合,成功烧制出带有榫卯结构的月壤砖,并设计出穹顶结构的月面建筑雏形,以及能够在月球上进行真空烧砖、组装和连接的机器人。