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AM易道導語
當人類首座月球永久基地拔地而起時,它的每一塊磚都將銘刻著中國的智慧。
在距離地球38萬公里的月球表面,一項來自中國的顛覆性技術正在改寫人類太空建筑的規(guī)則。
無需從地球運輸任何建材,僅憑月壤與陽光,中國科學家已經(jīng)找到了在這片荒涼之地建造家園的鑰匙。

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世界首臺月壤打磚機

中國探月工程迎來重大技術突破。

AM易道自多個公開信源獲悉,中國工程院院士、中國探月工程總設計師吳偉仁近日透露,中國已研制出世界上第一臺月壤打磚機,該設備將在嫦娥八號任務中得到驗證,為人類在月球表面建造永久性基地開辟全新可能。

這項突破性技術將用于嫦娥八號任務,預計在2028年前后發(fā)射。

嫦娥八號任務的一項重要目標就是驗證如何在月球表面建造房屋。

技術原理:太陽能聚焦熔融月壤

吳偉仁院士詳細介紹了月壤打磚機的工作原理。

該系統(tǒng)通過聚集太陽能并將光線聚焦,然后通過光纖將能量傳輸?shù)皆虑虮砻?。在強光照條件下,月壤溫度可達1400至1500度高溫,足以使月壤熔化。

熔化后的月壤可通過3D打印技術制作成不同規(guī)格的建筑磚塊。

這一技術的最大優(yōu)勢在于完全實現(xiàn)了原位資源利用(ISRU)— 整個過程不需要從地球運輸水或其他配料,完全依靠月球表面的原材料,真正做到"就地取材"。

月球科研站建設的重要支撐

月壤制磚技術被視為未來月球基地建設的關鍵環(huán)節(jié)。

吳偉仁院士表示,如果能夠成功驗證月壤制磚技術,將為后續(xù)國際月球科研站建設提供重要支撐。

目前,根據(jù)AM易道檢索公開信息,國內(nèi)多家科研機構已在相關領域取得了顯著進展:

華中科技大學國家數(shù)字建造技術創(chuàng)新中心:

研究團隊在中國工程院院士丁烈云的帶領下研制了模擬月壤磚,并于近期搭乘天舟八號貨運飛船運抵中國空間站,開展太空實驗。這些月壤磚由團隊根據(jù)嫦娥五號月壤樣品成分模擬配成并燒結而成。

 月土為墨,太陽為筆!我國月壤3D打印將開展月球驗證
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月土為墨,太陽為筆!我國月壤3D打印將開展月球驗證

北京航空航天大學:

周思齊博士研究了月球交通基礎設施智能建造的相關研究,研制了兩種模擬月壤BH-1、BH-2,并在模擬月表條件下通過堿激發(fā)反應制備了模擬月壤地聚合物,探索了月壤原位硬化的可能性。

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月壤磚的優(yōu)越性能

研發(fā)中的月壤磚具有卓越的性能特征。

據(jù)華中科技大學國家數(shù)字建造技術創(chuàng)新中心的周誠教授介紹,他們研制的模擬月壤磚密度與普通磚塊相當,但抗壓強度卻是普通紅磚、混凝土磚的三倍以上,每平方厘米面積能承受10多噸的重量。

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這些月壤磚還采用了獨特的設計:

研究團隊為月壤磚設計了榫卯結構,有利于未來月球基地建造過程中進行拼裝建造,顯著提高建造效率。

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面臨的挑戰(zhàn):極端環(huán)境測試

月球表面環(huán)境極為惡劣,對建筑材料提出了嚴峻挑戰(zhàn)。

月球表面溫度變化劇烈,月晝溫度超過180℃,月夜則降至-190℃。此外,由于缺乏大氣層保護,月球表面還面臨大量宇宙輻射和微隕石撞擊,以及頻繁的月震。

為驗證月壤磚能否勝任月球建筑任務,科研人員正在空間站開展實驗,重點測試三項關鍵性能:

  • 力學性能:建筑材料的強度是否會在極端環(huán)境中退化。

  • 熱學性能:材料的保溫和隔熱性能如何適應月球環(huán)境。

  • 抗輻射性能:在強宇宙輻射條件下的耐久性。

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國際競爭與中國優(yōu)勢

目前,世界主要航天大國都將目光投向了月球南北極地區(qū)。

這是因為月球南北極與地球類似,存在極晝極夜現(xiàn)象,南極地區(qū)的某些高地可以獲得連續(xù)100多天的光照,有利于人類長期作業(yè)。

中國在月壤原位利用技術方面已處于國際領先地位。

國外研究機構如NASA曾利用阿波羅任務采集的月壤樣品制備了抗壓強度約75MPa的混凝土樣件,但該方法嚴重依賴水和添加劑,在月球環(huán)境中難以實現(xiàn)。

從嫦娥奔月到月球安家:一磚一瓦筑夢太空

當西方航天機構仍在技術論證階段徘徊時,中國已經(jīng)將第一批月壤磚送入太空進行實驗,這不僅是技術上的領先,更是戰(zhàn)略視野的超前。

隨著嫦娥八號任務在2028年前后的發(fā)射,中國將成為第一個能夠在月球表面進行原位建造的國家,實現(xiàn)從"到訪月球"到"定居月球"的歷史性跨越。

站在月球南極俯瞰藍色地球的那一刻,人類將入住由中國技術建造的月球第一座永久性建筑。

那時,刻有中國創(chuàng)造的月壤磚將不只是建筑材料,而是人類邁向星辰大海的基石,見證中華民族從航天大國邁向航天強國的偉大征程。

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