随着全球对月球探索兴趣的激增,构建月球基地的构想正逐步从科幻走向现实。近日,中国在月球基地建设领域取得了新进展,引发了国际社会的广泛关注。
据美国“太空”网站报道,中国科学家正积极探索利用模拟月壤制造月壤砖的技术,为月球基地的建设提供了全新的思路。这一创新技术旨在通过原位建造,即直接在月球上利用现有材料,来显著降低建设成本。
报道指出,中国天舟八号货运飞船在不久前向天宫空间站执行了补给任务,其中就包括由月球土壤模拟物制成的砖块。这些月壤砖由五种不同成分的模拟月球土壤材料制成,并采用了三种不同的烧结方法,以适应月球土壤成分的变化。
华中科技大学提出的“月壶尊”月球基地设计方案,将中国传统砖砌建造方式与3D打印技术相结合,展示了未来月球基地的可能形态。该方案中的月壤砖采用榫卯结构,抗压强度远超普通红砖和混凝土砖,为月球基地的建设提供了坚实可靠的建筑材料。
月壤砖的制造过程需要经过真空热压烧结,包括称重、压制成型、放入真空热压炉升温烧结以及高温烧制等步骤。这一过程中,模拟月壤在模具中经过压制后,放入真空热压炉中进行高温烧结,最终制成密度和抗压强度均符合要求的月壤砖。
报道还提到,中国计划在2028年的嫦娥八号月球南极登陆任务中,携带一个机器人测试利用3D打印技术将月球风化层的土壤制成月壤砖。这将是中国建立国际月球研究站的先导任务,为未来月球探测和更遥远的太空探索任务奠定基础。
回顾历史,美国在冷战期间也曾设想过在月球背面建立核导弹基地,但由于技术和资金等方面的限制,这一设想最终未能实现。建立月球基地的难题在于选址和保护措施,因为月球没有大气和磁场的防护,建筑物必须能够抵抗强宇宙辐射和小型陨石的撞击。
为了解决这些难题,各国航天机构提出了多种建造思路。一种是在月球基地建筑物外部堆砌厚重的保护层,利用月壤制造的材料完成外墙,再用沙土或表岩屑层层覆盖。另一种是利用月球表面的自然条件,如悬崖、峡谷等作为天然掩体,再在其中修建配套设施。
然而,这些方案都存在工程量大、成本高昂以及抵抗陨石撞击能力有限等问题。相比之下,中国利用3D打印技术和原位建造技术结合的方式,为月球基地的建设提供了新的解决方案。通过直接在月球上取材制造月壤砖,并采用榫卯结构进行连接,可以显著降低材料运输的复杂性和成本。
中国国家航天局在珠海航展上展示的演示视频,进一步描绘了未来月球基地建设的蓝图。视频中,月球上的太阳能被用来熔化月壤,通过3D打印技术将其制成月壤砖,这些月壤砖可以相互镶嵌拼接,成为月球科研站的主要材料。
这一技术的突破不仅展示了中国在探月工程中的实力,也为中国在未来月球基地自主建设方面提供了广阔的前景。