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“月壤磚”竟然是榫卯結(jié)構(gòu)？網(wǎng)友：老祖宗的智慧要用到月球上了！

2024-10-22

“月壤磚”比普通混凝土磚堅(jiān)硬得多，未來(lái)可能用于在月球蓋房子。不久后“月壤磚”即將搭乘“天舟八號(hào)”貨運(yùn)飛船飛向中國(guó)空間站，到太空去做暴露實(shí)驗(yàn)，“月壤磚”跟普通磚到底有哪些不同？它們?yōu)槭裁匆ヌ眨恳黄鹆私?darr;

一.“月壤磚”，一塊不普通的“磚”

能在月球蓋房子的“月壤磚”和地球上的磚一樣嗎？一起到它的研制地——華中科技大學(xué)國(guó)家數(shù)字建造技術(shù)創(chuàng)新中心，一探究竟。

日常生活中的建筑用磚一般有紅磚、青磚以及混凝土磚。“月壤磚”密度與普通磚塊相當(dāng)，但它的抗壓強(qiáng)度卻是普通紅磚、混凝土磚的3倍以上，相當(dāng)于1平方厘米的面積上能承受1噸多的重量。

國(guó)家數(shù)字建造技術(shù)創(chuàng)新中心、華中科技大學(xué)教授周誠(chéng)：模擬“月壤磚”的強(qiáng)度比我們地球上用的紅磚、青磚等要高很多，我們看到的這兩塊磚呈現(xiàn)的是榫卯結(jié)構(gòu)，有利于在未來(lái)月球基地的建造過(guò)程中，采用這樣的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行拼裝。

二.太空之旅，驗(yàn)證“月壤磚”三大關(guān)鍵性能

“月壤磚”為什么要搭乘“天舟八號(hào)”前往中國(guó)空間站？“月壤磚”需要經(jīng)受住怎樣的考驗(yàn)才能肩負(fù)起月球蓋房子的重任呢？專家介紹，“月壤磚”的太空之旅有三大關(guān)鍵性能要驗(yàn)證。

要在月面蓋房子，首先就會(huì)遭遇溫度劇烈變化的挑戰(zhàn)，月晝溫度超過(guò)180℃，月夜又到-190℃。此外，因?yàn)闆](méi)有大氣保護(hù)，大量宇宙輻射和許多微隕石會(huì)撞擊到月球表面，同時(shí)還有月震，這些都會(huì)對(duì)月面建筑材料的力學(xué)性能、熱學(xué)性能和抗輻射性能提出苛刻要求。

為搞清楚“月壤磚”能不能勝任月球造房子的任務(wù)，近日，“月壤磚”就要搭乘“天舟八號(hào)”貨運(yùn)飛船前往中國(guó)空間站。在完成太空實(shí)驗(yàn)后，第一塊“月壤磚”預(yù)計(jì)將在2025年年底返回地球。

據(jù)介紹，驗(yàn)證“月壤磚”三大關(guān)鍵性能包括：“月壤磚”的力學(xué)性能。這一性能和建房子關(guān)系最大，即樣品的力學(xué)性能會(huì)不會(huì)退化。

“月壤磚”熱學(xué)性能的變化。即需要知道它的保溫和隔熱性能如何。

輻射作用對(duì)“月壤磚”的影響。月球是真空環(huán)境，有大量宇宙輻射，需要了解在宇宙輻射的作用下，“月壤磚”能不能經(jīng)受住考驗(yàn)。

三.“月壤磚”如何煉成？實(shí)驗(yàn)室揭秘

月球表面復(fù)雜的環(huán)境對(duì)“月壤磚”性能提出了極高的要求，“月壤磚”又是怎樣煉成的呢？據(jù)介紹，采用真空熱壓燒結(jié)的方式形成的“月壤磚”，整個(gè)過(guò)程大概分為三個(gè)步驟。第一個(gè)步驟，需要對(duì)模擬月壤稱重，然后按照重量放入模具。

科研人員在實(shí)驗(yàn)室模擬出的月壤材料類似地球土壤，是松散的，在模具容器內(nèi)壓制后，需要通過(guò)高溫?zé)疲热绮捎秒姶鸥袘?yīng)燒結(jié)爐，可以在10分鐘左右將溫度加熱至1000℃以上，完成“月壤磚”的燒制。

這個(gè)過(guò)程中沒(méi)有任何其他材料的添加物，所以它是100%原位成型工藝方法，這也是在未來(lái)月球基地建造中的一個(gè)非常有潛力的方式。也就是說(shuō)，將來(lái)我們建設(shè)月球科研站，可以在月球上就地取材，直接利用月壤、太陽(yáng)能、礦產(chǎn)等月面原位資源來(lái)蓋房子，不需要再?gòu)牡厍蛏线\(yùn)輸預(yù)制建筑構(gòu)件。這樣的方式能夠極大降低月面建造成本。這些“月壤磚”將在太空暴露實(shí)驗(yàn)后，為將來(lái)真的到月球上蓋房子積累科研數(shù)據(jù)，優(yōu)化實(shí)際方案。

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