太空快遞送“磚塊
2024年11月16日,天舟八號貨運飛船給中國空間站送去了一批特殊貨物。它們看起來像磚頭,實際上是用模擬月壤制成的“太空建材試驗品”,俗稱“月壤磚’
這批“月壤磚”肩負著重要的使命:為人類在月球上蓋房子、建基地,開展前期測試。
我國科研人員采用真空熱壓燒結(jié)的方式在地球上模擬月球環(huán)境制磚。他們先對模擬月壤進行稱重,按照質(zhì)量放入模具中壓成磚形,然后放入特質(zhì)爐子里,用真空高溫“烤”24小時。這樣制成的“月壤磚”比普通磚塊結(jié)實3倍,每平方厘米能承受1噸質(zhì)量,相當于能承受一頭小象。
首批“月壤磚”將在月球進行太空暴露實驗,目的是驗證它們抗壓和抗拉等力學(xué)性能會不會退化;熱學(xué)性能有何變化,保溫和


“月壤磚”
隔熱性能如何;以及在宇宙輻射作用下,能不能經(jīng)受住挑戰(zhàn)
研究團隊將“月壤磚”設(shè)計為柱狀和片狀兩種形態(tài)。其中柱狀“月壤磚”用于測試結(jié)實程度,而暴露面積較大的片狀“月壤磚”用于測試防輻射和保溫效果。除了形態(tài)不同,研究團隊還準備了5種不同配方、3種加工工藝的磚塊,接受不同的考驗。
就地取材更劃算
要在月球蓋房子,選址就像買房子要看地段。月球兩極附近最搶手一一地面平坦適合航天器安全降落、方便與地面通信、陽光充足,以及隱藏豐富的水冰資源。不過如果是建天文觀測站或者開展空間物理實驗,就得選月球背面,那里沒有地球信號干擾。
最關(guān)鍵的是建材問題。從地球運建材到月球,運費比材料本身貴上千倍!科學(xué)家們想了個聰明辦法:直接拿月球的土當原料

“月壺尊”月球基地效果圖
用太陽能燒磚。這就像野外生存時就地取材搭房子,既環(huán)保又省錢。
別具一格“月壺尊
華中科技大學(xué)設(shè)計的“月壺尊”基地,理念是“像拼裝樂高積木一樣搭房子”。整體設(shè)計外形像個立起來的雞蛋。這個設(shè)計可不是為了好看:蛋殼結(jié)構(gòu)既省材料又堅固。這些材料能保溫、能反射,可以有效抵御劇烈的溫度變化。流線型的設(shè)計有助于減少月球表面塵埃一一月塵的附著,月塵不僅對設(shè)備構(gòu)成威脅,也可能對宇航員的健康產(chǎn)生不利影響。
這個“太空蛋”分上下兩層:上層為生活區(qū),下層為工作區(qū),中間用“肋骨”支架加固。內(nèi)部藏著充氣氣囊,既能防月震又保暖。能源方面主要靠太陽能板,未來還能分解月球冰層獲取氧氣和燃料。
機器人施工隊準備就緒
在月球蓋房子不能指望建筑工人,全要
靠智能機器人。
我國科學(xué)家研發(fā)的“月蜘蛛”機器人重500千克,它有6條機械腿,能像蜘蛛一樣靈活移動。這些機械腿能360度旋轉(zhuǎn),前端可以換成各種工具,挖土、鉆孔、3D打印樣樣精通

“太空蛋”內(nèi)部結(jié)構(gòu)效果圖
施工方案預(yù)設(shè)有兩種:一種是3D打印法,先用注漿加固法打地基,再一層層“打印”建筑;另一種是用機械臂拼裝預(yù)制件。無論哪種方法,都需要先把月壤加工成合格的建筑材料。
這些特殊的“月壤磚”能不能經(jīng)受住宇宙輻射、溫差劇變等考驗?中國科研團隊正通過太空實驗收集數(shù)據(jù)。或許不久的將來,我們就能看到用“月壤磚”打造的“樂高城堡”在月球上拔地而起。