月壤砖也随天舟八号上太空了验证月球建房可能性

2024-11-16 19:04:34 9阅读

2024年11月13日早上，天舟八号货运飞船和长征七号遥九运载火箭组合体在文昌航天发射场开始进行垂直转运，标志着天舟八号任务正式进入发射准备阶段。此次天舟八号货运飞船携带的补给物资主要用于保障神舟十九号、二十号两批航天员乘组在轨正常生活、工作。特别值得一提的是，由我国科学家模拟月壤成分烧制而成的“月壤砖”也在这艘货运飞船中。它将被送往空间站开展太空暴露实验，目的是确认“月壤砖”能否承担在月球上盖房子的任务。

专家介绍，“月壤砖”的太空之旅将验证其力学性能、热学性能的变化以及宇宙辐射作用对其的影响等三大关键性能。制作“月壤砖”的过程主要分为三个步骤：首先称重，将模拟月壤按照设定的重量放入模具中；接着进行压制，由于月壤非常松散，需在模具容器里均匀施压形成坯体；最后是真空热压烧结，把压制成型的带有模拟月壤的模具放入真空热压炉中加热至1000℃以上。整个制作过程实现了100%原位成型工艺方法，即没有添加其他材料，为未来在月球上就地取材、利用月壤等资源建造基地提供了可能，可极大降低月面建造的成本。

在太空实验中，“月壤砖”会经历以下步骤：准备不同形态和成分的样品，研究团队设计了柱状和片状两种形态的“月壤砖”样品，并且使用了5种不同的模拟月壤成分和3种不同的烧结工艺；进行太空暴露实验，将“月壤砖”放置在空间站的特定位置，使其暴露在太空环境中，太空环境极为恶劣，包括剧烈的温度变化（从超过180℃到-190℃）、宇宙辐射以及微陨石撞击等；监测关键性能，在实验过程中持续监测“月壤砖”的力学性能、热学性能和抗辐射性能等关键性能；记录和分析数据，收集实验过程中各项性能的数据，了解不同成型工艺下“月壤砖”在太空环境中的变化和退化规律；返回地球进行评估，预计第一块“月壤砖”将在2025年年底返回地球，科研人员将对其进行详细的评估和分析，与在太空实验中记录的数据进行对比，以确定“月壤砖”是否能够满足在月球上建造的要求，并为后续月球基地建设提供更准确的数据和优化材料选择及工艺的依据。

在月球上盖房子是一项极其复杂且具有挑战性的任务，虽然“月壤砖”的出现是一个重要的进展，但要实现真正在月球上盖房子，还需要解决许多问题。需要完善可靠且高效的太空运输系统，以确保建筑材料和相关设备能够大量、安全地运送到月球；研发适应月球极端环境的建筑技术和工艺，月球表面的温度变化剧烈、辐射强度高、真空环境等都对建筑的耐久性和稳定性提出了极高要求；建立长期稳定的能源供应系统，以支持建筑施工和后续的使用；人类在月球上的长期生存保障技术，如氧气生成、水回收利用等也需要进一步发展。综合考虑这些因素，在月球上盖房子可能还需要数年甚至数十年的时间。随着科技的不断进步，相信这一目标在未来有望实现。

除了“月壤砖”，还有其他材料在研究用于月球建筑，如月岩、金属合金、纤维增强复合材料、气凝胶和3D打印材料。其中，3D打印材料具有相对较大的潜力，因为可以直接在月球上根据具体的设计需求进行打印制造，减少了从地球运输预制构件的需求和成本。金属合金如果能有效地从月球资源中提取和制造，也具有很大的应用前景。气凝胶在隔热方面表现出色，对于维持月球建筑内部的稳定温度环境至关重要。此外，气凝胶还具有轻质、抗压性、吸声降噪、吸附性能和耐辐射等特点，有助于改善月球建筑内部的空气质量并提供一定的防护。