2024年11月13日早上,,天舟八號(hào)貨運(yùn)飛船和長(zhǎng)征七號(hào)遙九運(yùn)載火箭組合體在文昌航天發(fā)射場(chǎng)開始進(jìn)行垂直轉(zhuǎn)運(yùn),,標(biāo)志著天舟八號(hào)任務(wù)正式進(jìn)入發(fā)射準(zhǔn)備階段。此次天舟八號(hào)貨運(yùn)飛船攜帶的補(bǔ)給物資主要用于保障神舟十九號(hào),、二十號(hào)兩批航天員乘組在軌正常生活、工作,。特別值得一提的是,,由我國(guó)科學(xué)家模擬月壤成分燒制而成的“月壤磚”也在這艘貨運(yùn)飛船中。它將被送往空間站開展太空暴露實(shí)驗(yàn),,目的是確認(rèn)“月壤磚”能否承擔(dān)在月球上蓋房子的任務(wù),。
專家介紹,“月壤磚”的太空之旅將驗(yàn)證其力學(xué)性能,、熱學(xué)性能的變化以及宇宙輻射作用對(duì)其的影響等三大關(guān)鍵性能,。制作“月壤磚”的過程主要分為三個(gè)步驟:首先稱重,將模擬月壤按照設(shè)定的重量放入模具中,;接著進(jìn)行壓制,,由于月壤非常松散,需在模具容器里均勻施壓形成坯體,;最后是真空熱壓燒結(jié),,把壓制成型的帶有模擬月壤的模具放入真空熱壓爐中加熱至1000℃以上。整個(gè)制作過程實(shí)現(xiàn)了100%原位成型工藝方法,,即沒有添加其他材料,,為未來在月球上就地取材、利用月壤等資源建造基地提供了可能,,可極大降低月面建造的成本,。
在太空實(shí)驗(yàn)中,“月壤磚”會(huì)經(jīng)歷以下步驟:準(zhǔn)備不同形態(tài)和成分的樣品,,研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了柱狀和片狀兩種形態(tài)的“月壤磚”樣品,,并且使用了5種不同的模擬月壤成分和3種不同的燒結(jié)工藝;進(jìn)行太空暴露實(shí)驗(yàn),,將“月壤磚”放置在空間站的特定位置,,使其暴露在太空環(huán)境中,太空環(huán)境極為惡劣,,包括劇烈的溫度變化(從超過180℃到-190℃),、宇宙輻射以及微隕石撞擊等;監(jiān)測(cè)關(guān)鍵性能,,在實(shí)驗(yàn)過程中持續(xù)監(jiān)測(cè)“月壤磚”的力學(xué)性能,、熱學(xué)性能和抗輻射性能等關(guān)鍵性能;記錄和分析數(shù)據(jù),,收集實(shí)驗(yàn)過程中各項(xiàng)性能的數(shù)據(jù),,了解不同成型工藝下“月壤磚”在太空環(huán)境中的變化和退化規(guī)律;返回地球進(jìn)行評(píng)估,,預(yù)計(jì)第一塊“月壤磚”將在2025年年底返回地球,,科研人員將對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的評(píng)估和分析,,與在太空實(shí)驗(yàn)中記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,以確定“月壤磚”是否能夠滿足在月球上建造的要求,,并為后續(xù)月球基地建設(shè)提供更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)和優(yōu)化材料選擇及工藝的依據(jù),。
在月球上蓋房子是一項(xiàng)極其復(fù)雜且具有挑戰(zhàn)性的任務(wù),雖然“月壤磚”的出現(xiàn)是一個(gè)重要的進(jìn)展,,但要實(shí)現(xiàn)真正在月球上蓋房子,,還需要解決許多問題。需要完善可靠且高效的太空運(yùn)輸系統(tǒng),,以確保建筑材料和相關(guān)設(shè)備能夠大量,、安全地運(yùn)送到月球;研發(fā)適應(yīng)月球極端環(huán)境的建筑技術(shù)和工藝,,月球表面的溫度變化劇烈,、輻射強(qiáng)度高、真空環(huán)境等都對(duì)建筑的耐久性和穩(wěn)定性提出了極高要求,;建立長(zhǎng)期穩(wěn)定的能源供應(yīng)系統(tǒng),,以支持建筑施工和后續(xù)的使用;人類在月球上的長(zhǎng)期生存保障技術(shù),,如氧氣生成,、水回收利用等也需要進(jìn)一步發(fā)展。綜合考慮這些因素,,在月球上蓋房子可能還需要數(shù)年甚至數(shù)十年的時(shí)間,。隨著科技的不斷進(jìn)步,相信這一目標(biāo)在未來有望實(shí)現(xiàn),。
除了“月壤磚”,,還有其他材料在研究用于月球建筑,如月巖,、金屬合金,、纖維增強(qiáng)復(fù)合材料、氣凝膠和3D打印材料,。其中,,3D打印材料具有相對(duì)較大的潛力,因?yàn)榭梢灾苯釉谠虑蛏细鶕?jù)具體的設(shè)計(jì)需求進(jìn)行打印制造,,減少了從地球運(yùn)輸預(yù)制構(gòu)件的需求和成本,。金屬合金如果能有效地從月球資源中提取和制造,也具有很大的應(yīng)用前景,。氣凝膠在隔熱方面表現(xiàn)出色,對(duì)于維持月球建筑內(nèi)部的穩(wěn)定溫度環(huán)境至關(guān)重要,。此外,,氣凝膠還具有輕質(zhì),、抗壓性、吸聲降噪,、吸附性能和耐輻射等特點(diǎn),,有助于改善月球建筑內(nèi)部的空氣質(zhì)量并提供一定的防護(hù)。
國(guó)貨“月壤磚”的成功研制和太空實(shí)驗(yàn)為未來的月球基地建設(shè)奠定了基礎(chǔ),。盡管實(shí)現(xiàn)用“月壤磚”在月球上蓋房子仍面臨諸多挑戰(zhàn),,但隨著技術(shù)的進(jìn)步和研究的深入,這一目標(biāo)終將實(shí)現(xiàn),。
9月1日,,有報(bào)道稱,,月壤磚這一未來潛在的月球建筑材料,即將搭上天舟八號(hào)的旅程,,前往中國(guó)空間站,,在太空環(huán)境中展開暴露試驗(yàn)
2024-09-02 11:16:08月壤磚將搭乘天舟八號(hào)上太空