人类对月球的探索历程,自1969年阿波罗11号宇航员首次踏上月球的那一刻起,便拉开了序幕。随着航天技术的飞速发展,人类对月球的认知日益深化,探索的脚步也愈发坚定。然而,在月球上构建一个可持续的科研与生活基地,仍然面临着诸多技术与环境上的挑战。
近期,中国在月球探索领域迈出了关键的一步——成功研制出“月壤砖”。这一创新材料由我国科学家根据月壤成分模拟烧制而成,未来有望成为月球基地建设的核心建材。这些“月壤砖”即将搭乘“天舟八号”货运飞船前往中国空间站,在太空环境下接受严格的暴露实验,为月球基地的建设提供宝贵的数据支持。
中国工程院院士、华中科技大学教授丁烈云,在央视的《开学第一课》节目中透露了这一重要进展。他介绍,科研团队通过模拟月壤,成功烧制出了强度极高的月壤砖。这些月壤砖的抗压强度可达100兆帕,远超普通混凝土,显示出其作为月球建筑材料的巨大潜力。
谈及月壤砖的烧制过程,丁烈云表示,月壤中含有多种矿物,其熔点各不相同。因此,科研人员需要精确控制烧制温度,以确保月壤砖达到所需的强度。他们采用真空烧结技术,模拟月球的真空环境,在真空热压炉内对装有月壤粉末的石墨模具进行烧制,整个过程大约需要24小时。
对于如何在月球上利用月壤砖建造房屋,丁烈云提出了两种方案。一种方案是使用机器人进行砌筑,另一种则是利用3D打印技术。他设想,月球上的蜘蛛机器人可以像搭乐高积木一样,通过真空烧砖、组装和连接等步骤,建造出月球家园。为了验证月壤砖的实用性,首批月壤砖将搭乘“天舟八号”前往空间站,在完成太空实验后,预计于2025年年底返回地球。
丁烈云教授早在2015年就提出了在月面打印基地的构想,这一想法在2021年底被科技部纳入重点研发计划。他希望通过就地取材,利用月壤烧结技术制作月壤砖,并利用机器人建造一个外形酷似鸡蛋壳的建筑——“月壶尊”。目前,丁烈云院士的团队正在开展月壤烧结及月面极端环境影响等多项前沿研究,同时推进“月壶尊”、砌筑拼装机器人“中国超级泥瓦匠”以及原位资源3D打印机器人“月蜘蛛”的设计工作。
中国的探月计划正稳步前行,未来几年内将实现一系列重要目标。预计在2026年,嫦娥七号将发射升空,专注于月球南极的环境和资源勘查。到2028年,嫦娥八号将与嫦娥七号协同工作,在月球南极建立一个基础科学研究站。中国还计划在2030年实现载人登月,并在2040年前建成一个功能齐全的国际月球科学研究站,致力于空间环境探测与科学实验,为人类的深空探索奠定坚实基础。