模擬“月壤磚”,,通過模仿真實(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”貨運(yùn)飛船飛向中國空間站,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),,有利于在未來月球基地的建造過程中,,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”前往中國空間站,?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,,首先就會遭遇溫度劇烈變化的挑戰(zhàn),月晝溫度超過180℃,,月夜又到-190℃,。此外,因?yàn)闆]有大氣保護(hù),,大量宇宙輻射和許多微隕石會撞擊到月球表面,,同時還有月震,這些都會對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”貨運(yùn)飛船前往中國空間站。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)性能會不會退化。
“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“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“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”,,整個過程大概分為三個步驟。第一個步驟,,需要對模擬月壤稱重,,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,。
這個過程中沒有任何其他材料的添加物,,所以它是100%原位成型工藝方法,這也是在未來月球基地建造中的一個非常有潛力的方式,。也就是說,,將來我們建設(shè)月球科研站,可以在月球上就地取材,,直接利用月壤,、太陽能、礦產(chǎn)等月面原位資源來蓋房子,,不需要再從地球上運(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央視一套)