在人类探索宇宙的征途中,一项关于月球建设的创新研究正在华中科技大学国家数字建造技术创新中心悄然进行。近日,三块由该中心研制的月壤砖,搭乘天舟八号货运飞船前往天宫空间站,展开了它们的太空之旅。
月壤砖,这一看似简单的建筑材料,实则承载着人类未来在月球上建造基地的梦想。它们由丁烈云院士团队研制,采用模拟月壤成分,通过不同的烧结工艺制作而成。此次前往空间站的月壤砖,将进行舱外暴露实验,以测试其在极端太空环境下的耐久性和稳定性。
丁烈云院士表示,月壤砖的强度受矿物成分和烧结方式的影响。为了找到最佳的烧结工艺,团队进行了多次试验,最终确定了在惰性气体中烧结的强度最高。然而,月球的特殊环境使得地球上的实验无法完全模拟,因此,真正的挑战还在前方。
在华中科技大学的实验室里,一个模拟月球基地的沙盘吸引了众多目光。这个沙盘展示了未来月球基地的可能形态,包括“月壶尊”和月球玄武基地等设计方案。
“月壶尊”是一种双层的穹顶结构,由丁烈云团队设计。这种结构不仅满足空间最大、应力最低、保温隔热的要求,而且自重小、材料使用少。而月球玄武基地则结合了传统制砖砌筑和3D打印技术,采用整体预制拼装、局部打印连接的方式建造。
为了验证月壤砖的实用性和耐久性,丁烈云团队在地球上进行了多次模拟实验。他们利用长白山的火山灰制作模拟月壤,通过不同的烧结工艺制作出月壤砖,并在实验室中模拟月球的极端环境进行测试。
然而,地球上的实验始终无法完全模拟月球的真实环境。因此,丁烈云团队计划在未来进行真正的月球烧砖实验,以获取更准确的数据和结果。
除了月壤砖的研究外,丁烈云团队还在探索其他月球建设方案。他们设计了多种月面建造结构方案,包括刚性结构、可展开结构、充气结构等,并正在进行深入研究。
与此同时,团队还在培养能够面对未来挑战的高素质、综合性人才。硕士研究生柯美翔展示了他们研发的第三代智能化钢筋绑扎机器人,这一创新成果有望在未来的月球建设中发挥重要作用。
随着人类对月球的探索日益深入,月球基地建设已成为各国航天计划的重要组成部分。丁烈云团队的研究不仅为人类未来的月球生活提供了可能,更为人类深空探测的征程奠定了坚实基础。