随着人类对月球探索的热情不断升温,建立月球基地的梦想正逐步走向现实。中国科学家在这一领域取得了显著进展,利用模拟月壤成功制造出月壤砖,为月球基地建设提供了新的思路。
据报道,中国科学家通过一系列试验,成功利用月球土壤模拟物制成了砖块,并将这些月壤砖送上了天宫空间站。这些砖块由五种不同成分的模拟月球土壤材料制成,采用了三种不同的烧结方法,旨在评估它们在宇宙射线和剧烈温度变化下的性能变化。
华中科技大学提出的“月壶尊”月球基地设计方案
中国科学家利用长白山火山灰作为月球土壤的模拟物,进行了大量试验。月球土壤成分复杂,熔点各异,处理温度需要精确控制,以避免低熔点矿物蒸发或高熔点矿物无法熔化。因此,这些月壤砖的制造过程非常精细,以确保其质量和性能。
中国还计划在2028年的嫦娥八号月球南极登陆任务中,携带机器人测试利用3D打印技术将月球风化层的土壤制成月壤砖。这一技术将结合原位建造技术,实现月球基地建设的自主化和本地化。
回顾历史,美国曾在冷战期间设想在月球背面建立核导弹基地,但受限于技术和资金,未能实现。而欧洲航天局则提出了利用月壤制造混凝土覆盖充气框架的方案,但工程量大且成本高昂。
相比之下,中国科学家提出的月壤砖制造方案更为简单直接。华中科技大学设计的“月壶尊”月球基地方案,将传统砖砌方式与3D打印技术相结合,采用整体预制拼装、局部打印连接的方式。这种月壤砖呈榫卯结构,抗压强度是普通红砖、混凝土砖的三倍以上,且可以直接在月球上取材制造,无需从地球运输预制建筑构件。
高温烧制的月壤砖
月壤砖的制造工艺采用真空热压烧结的方式,整个过程包括称重、压制、烧结和高温烧制四个步骤。这种100%原位成型的工艺方法,不仅降低了材料运输的复杂性和成本,还展示了中国在月球基地建设方面的技术突破和潜力。
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科研站的景象。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,为中国在月球基地建设领域树立了新的里程碑。