在我国文昌航天发射场,一场历史性的航天发射任务圆满落幕。长征七号遥九运载火箭搭载着天舟八号货运飞船,于近日成功升空,这不仅标志着我国航天技术的又一重大突破,更为未来的月球科研站建设奠定了坚实基础。
天舟八号货运飞船的发射过程堪称完美。随着火箭点火,巨大的推力将飞船送入预定轨道,随后飞船太阳能帆板顺利展开,标志着此次发射任务取得了圆满成功。据中国载人航天工程办公室消息,飞船将在后续与在轨运行的空间站组合体进行交会对接,为空间站的运行提供重要支持。
尤为引人注目的是,天舟八号货运飞船此次携带了一批特殊的“建材”——“月壤砖”。这批“月壤砖”由我国科学家模拟月壤成分烧制而成,是未来月球基地建设的潜在建材。据国家航天局透露,我国计划在2035年前后建设月球科研站基本型,该科研站将以月球南极区域为中心,具备强大的科研作业能力。然而,月球环境的复杂性和材料的单一性给建站工程带来了巨大挑战。
“月壤砖”的研制成功,为解决这一难题提供了新思路。据国家数字建造技术创新中心、华中科技大学教授周诚介绍,“月壤砖”的密度与普通砖块相当,但其抗压强度却是普通红砖、混凝土砖的三倍以上,能够承受每平方厘米1吨多的重量。“月壤砖”的形制也不同于日常所见的矩形砖块,而是采用了独特的榫卯结构,便于未来月球基地的拼装。
“月壤砖”的制造过程采用了100%原位成型的工艺方法,整个过程中没有任何其他添加物。这一工艺方法意味着将来在月球上可以直接利用月壤、太阳能、矿产等月面原位资源,无需再从地球上运输预制建筑构件。为了保证“月壤砖”在月球表面同样可以成功制作,科研团队采用了真空烧结的方式制作“月壤砖”,并对烧制环境进行了模拟。
此次,“月壤砖”将暴露于太空环境进行有关测试和验证,确保其性能达到月球建站要求。这些“月壤砖”在太空进行暴露实验后,将为未来在月球建设积累宝贵的科研数据,从而优化实际方案。为了充分利用太空实测的珍贵机会,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,分别用于力学测试、热学和辐射效应测试。
除了形态不同,这些“月壤砖”还使用了5种不同的模拟月壤成分、3种不同的烧结工艺,这将为后续月球基地的建设提供更准确的科研数据。中国工程院院士、华中科技大学教授丁烈云表示,尽管已经用不同成分的月壤烧结成月壤砖试块,但仍需研究其是否能经受住月球极端环境的考验。
据悉,研究团队设计的整个暴露实验时间为三年,每隔一年会下行一块样品板,带着在空间站暴露之后的样品返回地球,再进行相关实验。首批样品预计将在明年年底返回地球,届时将为月球科研站的建设提供更为详实的数据支持。