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月土为墨,太阳为笔!我国月壤3D打印将开展月球验证

当人类首座月球永久基地拔地而起时,它的每一块砖都将铭刻着中国的智慧。

在距离地球38万公里的月球表面,一项来自中国的颠覆性技术正在改写人类太空建筑的规则。

无需从地球运输任何建材,仅凭月壤与阳光,中国科学家已经找到了在这片荒凉之地建造家园的钥匙。

世界首台月壤打砖机

中国探月工程迎来重大技术突破。

AM易道自多个公开信源获悉,中国工程院院士、中国探月工程总设计师吴伟仁近日透露,中国已研制出世界上第一台月壤打砖机,该设备将在嫦娥八号任务中得到验证,为人类在月球表面建造永久性基地开辟全新可能。

这项突破性技术将用于嫦娥八号任务,预计在2028年前后发射。

嫦娥八号任务的一项重要目标就是验证如何在月球表面建造房屋。

技术原理:太阳能聚焦熔融月壤

吴伟仁院士详细介绍了月壤打砖机的工作原理。

该系统通过聚集太阳能并将光线聚焦,然后通过光纤将能量传输到月球表面。在强光照条件下,月壤温度可达1400至1500度高温,足以使月壤熔化。

熔化后的月壤可通过3D打印技术制作成不同规格的建筑砖块。

这一技术的最大优势在于完全实现了原位资源利用(ISRU)— 整个过程不需要从地球运输水或其他配料,完全依靠月球表面的原材料,真正做到"就地取材"。

月球科研站建设的重要支撑

月壤制砖技术被视为未来月球基地建设的关键环节。

吴伟仁院士表示,如果能够成功验证月壤制砖技术,将为后续国际月球科研站建设提供重要支撑。

目前,根据AM易道检索公开信息,国内多家科研机构已在相关领域取得了显著进展:

华中科技大学国家数字建造技术创新中心:

研究团队在中国工程院院士丁烈云的带领下研制了模拟月壤砖,并于近期搭乘天舟八号货运飞船运抵中国空间站,开展太空实验。这些月壤砖由团队根据嫦娥五号月壤样品成分模拟配成并烧结而成。

北京航空航天大学:

周思齐博士研究了月球交通基础设施智能建造的相关研究,研制了两种模拟月壤BH-1、BH-2,并在模拟月表条件下通过碱激发反应制备了模拟月壤地聚合物,探索了月壤原位硬化的可能性。

月壤砖的优越性能

研发中的月壤砖具有卓越的性能特征。

据华中科技大学国家数字建造技术创新中心的周诚教授介绍,他们研制的模拟月壤砖密度与普通砖块相当,但抗压强度却是普通红砖、混凝土砖的三倍以上,每平方厘米面积能承受1吨的重量。

这些月壤砖还采用了独特的设计:

研究团队为月壤砖设计了榫卯结构,有利于未来月球基地建造过程中进行拼装建造,显著提高建造效率。

面临的挑战:极端环境测试

月球表面环境极为恶劣,对建筑材料提出了严峻挑战。

月球表面温度变化剧烈,月昼温度超过180℃,月夜则降至-190℃。此外,由于缺乏大气层保护,月球表面还面临大量宇宙辐射和微陨石撞击,以及频繁的月震。

为验证月壤砖能否胜任月球建筑任务,科研人员正在空间站开展实验,重点测试三项关键性能:

  • 力学性能:建筑材料的强度是否会在极端环境中退化。

  • 热学性能:材料的保温和隔热性能如何适应月球环境。

  • 抗辐射性能:在强宇宙辐射条件下的耐久性。

国际竞争与中国优势

目前,世界主要航天大国都将目光投向了月球南北极地区。

这是因为月球南北极与地球类似,存在极昼极夜现象,南极地区的某些高地可以获得连续100多天的光照,有利于人类长期作业。

中国在月壤原位利用技术方面已处于国际领先地位。

国外研究机构如NASA曾利用阿波罗任务采集的月壤样品制备了抗压强度约75MPa的混凝土样件,但该方法严重依赖水和添加剂,在月球环境中难以实现。

从嫦娥奔月到月球安家:一砖一瓦筑梦太空

当西方航天机构仍在技术论证阶段徘徊时,中国已经将第一批月壤砖送入太空进行实验,这不仅是技术上的领先,更是战略视野的超前。

随着嫦娥八号任务在2028年前后的发射,中国将成为第一个能够在月球表面进行原位建造的国家,实现从"到访月球"到"定居月球"的历史性跨越。

站在月球南极俯瞰蓝色地球的那一刻,人类将入住由中国技术建造的月球第一座永久性建筑。

那时,刻有中国创造的月壤砖将不只是建筑材料,而是人类迈向星辰大海的基石,见证中华民族从航天大国迈向航天强国的伟大征程。


25-04-04 09:41 本文为 AM易道 原创内容,如对内容有疑问,请联系我们:yihanzhong@amedao.com
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