AG九游会-为什么设计成榫卯结构？“月壤砖”如何炼成？—新闻—科学网

作者：崔霞，李宁，吴天白，凌姝，王镜雅 来历：央视新闻客户端 发布时候：2024/10/20 11:42:18 选择字号：小 中

“月壤砖”是将来可能用在月球盖房子的建筑材料，比通俗混凝土砖要坚固很多。再过一段时候，这类“月壤砖”就将搭乘“天舟八号”货运飞船飞向中国空间站，到太空去做表露尝试。“月壤砖”跟通俗的砖到底有哪些分歧？它们为何要去太空呢？

能在月球盖房子的“月壤砖”和我们地球的砖一样吗？为了找到“月壤砖”中的奥秘，记者来到了它的研制地——华中科技年夜学国度数字建造手艺立异中间。

国度数字建造手艺立异中间、华中科技年夜学传授周诚：我手上拿的这两块砖叫做摹拟“月壤砖”，它的成份是我们经由过程模拟真实月壤的成份，然后去烧结构成的摹拟“月壤砖”。

平常糊口中的建筑用砖一般有红砖、青砖和混凝土砖，这些“月壤砖”拿起来密度与通俗砖块相当，但它的抗压强度倒是通俗红砖、混凝土砖的三倍以上，相当在1平方厘米的面积上能承受1吨多的重量。

国度数字建造手艺立异中间、华中科技年夜学传授周诚：摹拟“月壤砖”的强度比我们地球上用的红砖、青砖等要高良多，我们看到的这两块砖显现的是榫卯布局，有益在在将来的月球基地的建造进程中，我们采取如许的布局情势进行拼装建造。

太空之旅验证“月壤砖”三年夜要害机能

“月壤砖”为何要搭乘“天舟八号”前去中国空间站？“月壤砖”需要承受住如何的考验才能肩负起月球盖房子的重担呢？专家告知记者，“月壤砖”的太空之旅有三年夜要害机能要验证。

要在月面盖房子，起首就会遭受温度猛烈转变的挑战，月昼温度跨越180℃，月夜又到-190℃。另外，由于没有年夜气庇护，年夜量宇宙辐射和很多微陨石会撞击到月球概况，同时还震动频率高的月震，这些城市对月面建筑材料的力学机能、热学机能和抗辐射机能都提出刻薄要求。

为了弄清晰“月壤砖”能不克不及胜任月球造房子的使命，近日，“月壤砖”就要搭乘“天舟八号”货运飞船前去中国空间站。在完成太空尝试后，第一块“月壤砖”估计将在2025年年末返回地球。

国度数字建造手艺立异中间、华中科技年夜学传授周诚介绍，验证“月壤砖”三年夜要害机能包罗：

“月壤砖”的力学机能。由于这个和我们建房子关系最年夜，就是样品的力学机能会不会退化。

“月壤砖”的热学机能的转变。我们但愿知道它的保暖和隔热的机能怎样样。

辐射感化对“月壤砖”的影响。由于月球是真空的情况，所以有年夜量的宇宙辐射，我们也但愿领会在宇宙辐射的感化下，“月壤砖”在月球上能不克不及承受得住。

尝试室揭秘“月壤砖”若何炼成

月球概况复杂的情况对“月壤砖”的机能提出了极高的要求，“月壤砖”又是怎样炼成的呢？

国度数字建造手艺立异中间、华中科技年夜学传授周诚：采取真空热压烧结的体例构成的“月壤砖”，全部进程大要分为三个步调，第一个步调，我们需要把摹拟月壤进行称重，称重以后依照重量放入模具中，但月壤长短常疏松的，我们需要在模具的容器里面进行压抑。

国度数字建造手艺立异中间、华中科技年夜学传授周诚：工程师操作的就是让它可以或许平均地施压，然后构成有用的一个坯体。压力施加终了后，工程师会把压抑成型的、带有摹拟月壤的模具放到真空热压炉中，然后加上隔热的一些举措措施。锁上全部真空尝试装配今后，便可以把它升温烧结。

科研人员用尝试室摹拟出的月壤材料就近似地球泥土一样，是分离的，他们需要经由过程高温进行烧制，好比采取电磁感应烧结炉可以在十分钟摆布将温度加热至1000℃以上，“月壤砖”就烧制完成了。

国度数字建造手艺立异中间、华中科技年夜学传授周诚：这个进程中是没有任何其他的材料添加物的，所以它是100%原位成型工艺方式，这也是在将来月球基地建造中的一个很是有潜力的建造体例。

太空尝试助力“月壤砖”研究闯难关

在介绍“月壤砖”建造流程时，科研人员提到了一个词——原位成型工艺方式，也就是说，未来我们扶植月球科研站，可以在月球上当场取材，直接操纵月壤、太阳能、矿产等月面原位资本来盖房子，不需要再从地球上运输预制建筑构件。如许的体例可以或许极年夜地下降月面建造的本钱。这些摹拟“月壤砖”将在太空表露尝试后，为未来真的到月球上盖房子堆集科研数据，从而优化现实方案。

国度数字建造手艺立异中间、华中科技年夜学传授周诚：这就是顿时要追随天舟八号货运飞船在空间站傍边去做表露尝试的样品。这些都是摹拟月壤烧结的样品，一共分为三块样品板，现实上我们设计的全部表露时候是三年，所以每隔一年我们会下行一块样品板，带着在空间站表露以后的样品返回地球，然后再来做相干的尝试。

为了充实操纵上太空实测的珍贵机遇，研究团队将带到中国空间站的“月壤砖”设计为柱状和片状两种形态：

柱状“月壤砖”首要用在力学测试；

表露面积较年夜的片状“月壤砖”则用在热学和辐射效应测试。

除形态分歧，这些“月壤砖”还利用了5种分歧的摹拟月壤成份、3种分歧的烧结工艺，为后续月球基地的扶植可以供给更正确的科研数据。

国度数字建造手艺立异中间、华中科技年夜学传授周诚：我们这里面有5种分歧的成份，有摹拟月海的，也就是我们嫦娥五号落地（月）的处所，那一种以玄武岩为主的摹拟月壤的成份。这里面也有未来为嫦娥八号，包罗嫦娥七号，落地在高地的月壤成份，首要是以斜长岩为主。

国度数字建造手艺立异中间、华中科技年夜学传授周诚：跟地球一样，东北的土是黑土，西北的土是黄土。在月球上也是，在分歧的位置、分歧区域泥土的颗粒成份都纷歧样。我们首要领会在分歧的成型工艺下，在空间站的那种情况中，它的退化纪律。由于有了退化纪律，我们才可以或许对材料选择、工艺的优化提出很好的科学根据。

（总台央视记者崔霞李宁吴天白 凌姝 王镜雅）

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