“月壤磚”竟然是榫卯結(jié)構(gòu)?

  來(lái)源:北京青年報(bào)微信公眾號(hào)央視一套2024-10-29
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核心提示:模擬“月壤磚”,通過(guò)模仿真實(shí)月壤的成分燒結(jié)形成。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)?!霸氯来u”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,“月壤磚”跟普通磚到底有哪些不同?它們?yōu)槭裁匆ヌ眨?i class="quot">

模擬“月壤磚”,通過(guò)模仿真實(shí)月壤的成分燒結(jié)形成

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)?!霸氯来u”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,“月壤磚”跟普通磚到底有哪些不同?它們?yōu)槭裁匆ヌ眨?/span>

“月壤磚”不是普通的“磚”

日常生活中的建筑用磚一般有紅磚、青磚以及混凝土磚,能在月球蓋房子的“月壤磚”和地球上的磚一樣嗎?“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)介紹,模擬“月壤磚”的強(qiáng)度比地球上用的紅磚、青磚等要高很多,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。 

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?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)。
  如何煉成“月壤磚”?

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)?,比如采用電磁感?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。(文章源自微信公眾號(hào)央視一套)

 

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