



充滿挑戰的月球表面
磚塊是一種常見的建筑材料,具有高耐久性和抗爆破能力。月壤磚,顧名思義,是一種準備用在月球建筑上的磚塊。雖然只是更換了使用地點,但是“月壤磚”要面對的挑戰卻多了很多。
劇烈的溫度變化
與地球相比,月球表面的溫度變化要劇烈得多。在月球上,月晝溫度超過180℃,而到了月夜能降到-190℃。“月壤磚”想在月球立足,必須要經得住劇烈的溫度變化帶來的考驗。
輻射和隕石
因為沒有大氣層的保護,月球表面的環境也比地球惡劣得多,不僅宇宙的輻射可以直接到達月球表面,宇宙中的微隕石也會從四面八方趕來。對于這些不請自來的外界干擾因素,“月壤磚”同樣需要想辦法克服。
月震
地球表面會出現地震,月球表面同樣不消停,高頻率的月震也是“月壤磚”必須戰勝的困難。
“月壤磚”召喚法
為了獲得能克服月球表面種種困難的“月壤磚”,人們想了不少辦法,比如采用真空熱壓燒結技術。
研制“月壤磚”用到的原材料是模擬月壤,這種原材料和真實的月壤一樣,非常松散。想讓模擬月壤變得像磚塊一樣堅硬,首先要把它們放到準備好的模具容器里進行壓制。壓制完成后,模擬月壤將連同模具一同被放入真空熱壓爐中,通過加熱,讓組成模擬月壤的原材料彼此之間變得更緊密。從真空熱壓爐中出來的模擬月壤,會再經歷一次高溫的洗禮,以此變得更“堅強”。
經過此番操作得來的“月壤磚”,“身體”性能非常棒。在密度與普通磚塊相當的情況下,其抗壓強度能達到普通磚塊的3 倍以上,相當于每平方厘米能承受1 噸多的質量。
經受太空考驗
需要說明的是,盡管性能優秀的“月壤磚”已經搭乘天舟八號貨運飛船前往太空,但它此次出行的目的地并不是月球,而是中國空間站。“月壤磚”要在這里經受力學性能、熱學性能、宇宙輻射三重考驗,表現良好,才有機會在月球“安家”。
月球建筑的建造方式
除了建筑材料,要在月球上建立家園,還要考慮很多其他因素,比如如何完成月球建筑的建造。目前,人類設想的完成建造的方式主要有兩種:一是在地球上建造,隨后運到月球;二是在月球上就地取材,直接建造。
在地球上建造后運到月球
在人類目前的設想中,在地球上加工好后運到月球的建筑主要有剛性結構、可展開結構和充氣式結構3 種形式。其中,剛性結構建筑的代表是像宇宙飛船那樣擁有堅固的艙體結構的建筑,運到月球后可直接投入使用;可展開結構建筑指的是以折疊的形式從地球出發,到達月球后,利用自身的鉸鏈等機械裝置展開的建筑,發射體積小,使用空間大;充氣式結構建筑也是在地球上以折疊形式出發,只不過到了月球后,靠充氣或加壓的形式展開,同樣可以大大降低發射難度。
就地取材,月球建造
人類設想利用月球材料完成建造的建筑的結構形式,主要有砌筑拼裝結構、3D 打印結構和熔巖管道結構三類。其中,砌筑拼裝結構建筑需要的原材料就是像月壤磚這樣的小型預制單元模塊,利用這些模塊拼接或砌筑大型建筑,在建造過程中幾乎不受月震、太陽風等突發環境干擾,能有效降低月面建造風險,提高建造效率;3D 打印結構建筑就是依靠3D 打印技術打造的建筑,建造自由度高,可以被建成多種造型;熔巖管道結構建筑是利用月球天然中空熔巖管道建成的,這類建筑需要對月球有足夠多的了解后才能開展。