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大家日常的建筑用砖一般有红砖、青砖与混凝土砖,但你听说过“月壤砖”吗?
所谓“月壤砖”,是国内科学家模拟月壤成分烧制而成的,拟用于将来建造月球基地。再过一段时间,这种“月壤砖”就将搭乘“天舟八号”货运飞船飞向中国空间站,到太空去做暴露实验。
“月壤砖”跟普通砖有什么不同?
据国家数字建造技术革新中心、华中科技大学教授周诚介绍,“月壤砖”呈榫卯结构,密度与普通砖块相当,抗压强度却是普通红砖、混凝土砖的三倍以上,等于每平方厘米能承受1吨多重量。
将来月球基地的建造中,可能使用如此的结构形式进行拼装建造。
“月壤砖”需要经受住什么样的考验,才能肩负起月球盖房屋的重任?
月面月昼温度超越180℃,月夜又到-190℃,想要盖房屋,第一要同意温度剧烈变化的挑战。
由于没大方保护,很多宇宙辐射和很多微陨石会撞击月球表面。
同时还有震动频率高的月震。
这类都会对月面建筑材料的力学性能、热学性能和抗辐射性能提出苛刻需要。
“月壤砖”为什么要去中国空间站?
为了验证“月壤砖”的性能,日前,“月壤砖”样品要搭乘“天舟八号”货运飞船前往中国空间站。在完成太空实验后,第一块“月壤砖”预计将于2025年年底返回地球。
专家告诉记者,“月壤砖”的太空之旅有三大重点性能要验证,包含:
“月壤砖”的力学性能。太空环境下,样品的力学性能是否会退化十分重点。
“月壤砖”的热学性能的变化。
辐射用途对“月壤砖”的影响。由于月球是真空环境,存在很多宇宙辐射,所以“月壤砖”能否经受住宇宙辐射用途,也很值得验证。
“月壤砖”怎么样炼成的?
月球表面复杂的环境对“月壤砖”的性能提出了极高的需要,“月壤砖”是如何炼成的呢?周诚介绍,“月壤砖”使用真空热压烧结的方法成型,整个过程大概分为三个步骤。
第一步,先把模拟月壤进行称重,根据重量放入模具,因月壤很松散,所以需要在模具容器里进行压制。
重压施加完毕后,工程师会把压制成型的、带有模拟月壤的模具放到真空热压炉中,加上隔热设施,将它升温烧结。
第三步,对“月壤砖”进行高温烧制。
“月壤砖”是以100%原位成型的工艺办法制造的,整个过程中没任何其他材料添加物。这也是在将来月球基地建造中的一个很有潜力的建造方法。
科研职员:以后建设月球科研站时或可在月球上就地取材
在介绍“月壤砖”制作步骤时,科研职员提到一个词——原位成型工艺办法。也就是说,以后建设月球科研站时,可以在月球上就地取材,直接借助月壤、太阳能、矿产等月面原位资源来盖房屋,无须再从地球上运输预制建筑构件。
如此能很大减少月面建造的本钱。这类模拟“月壤砖”在太空暴露实验后,将为将来在月建设积累科研数据,从而优化实质策略。
周诚表示,模拟月壤烧结的样品一共分为三块样品板,“事实上大家设计的整个暴露时间是三年,每隔一年会下行一块样品板,携带在空间站暴露之后的样品返回地球,再做有关实验。”
为了充分借助太空实测的珍贵机会,研究团队将带到中国空间站的“月壤砖”设计为柱状和片状两种形态:
柱状“月壤砖”主要用于力学测试;
暴露面积较大的片状“月壤砖”,则用于热学和辐射效应测试。
除去形态不同,这类“月壤砖”还用了5种不一样的模拟月壤成分、3种不一样的烧结工艺,为后续月球基地的建设提供更准确的科研数据。
策划制作
来源丨央视新闻公众号(ID:cctvnewscenter)
责编丨王梦如
审校丨徐来 林林
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