随着人类对月球探索兴趣的重燃,构建月球基地的构想正逐步从梦想走向现实。近日,中国在这一领域取得了显著进展,成功研发出利用模拟月壤制造的月壤砖,为月球基地建设提供了全新的思路。
据悉,中国科学家已经开展了一系列实验,旨在验证月壤砖作为月球科研站建筑材料的可行性。由于将物资从地球运往月球成本高昂且极具挑战,因此,利用月球原位资源进行建设成为了降低成本的关键。中国正计划利用月球表面的风化层制造月壤砖,探索月球基地建设的新途径。
为了全面评估月壤砖的性能,这些砖块将被放置在天宫空间站外,接受宇宙射线和剧烈温度变化的考验,为期长达三年。这一举措旨在为未来月球基地的建造提供最佳解决方案。
中国还计划在2028年的嫦娥八号月球南极登陆任务中,携带一个机器人,测试利用3D打印技术将月球风化层的土壤制成月壤砖。这将是建立国际月球研究站的先导任务,不仅有助于月球探测,还将为未来前往火星等更远目的地的任务奠定基础。
回顾历史,人类对月球基地的设想早已有之。冷战期间,美国就曾设想在月球背面建立核导弹基地,但受限于技术和资金,这一计划最终未能实现。如今,随着科技的进步和成本的降低,建立月球基地已成为可能。然而,选址、防护、保暖和抗震等难题仍需要解决。
为解决这些难题,各国航天机构提出了多种方案。其中,利用月球表面的自然条件,如悬崖、峡谷、山洞和熔岩洞窟等作为月球基地的天然掩体,再在其中修建配套设施,成为了一种可行的选择。但这种方案需要克服崎岖地形带来的施工难度。
另一种方案则是利用3D打印技术和原位建造技术,就地取材制造建筑材料。月壤成分中的二氧化硅和氧化铝等,理论上可以作为制造建筑材料的原料。中国此次运往空间站的月壤砖,正是这一理念的实践。
华中科技大学提出的“月壶尊”设计方案,结合了传统砖砌建造方式和3D打印建造方式,采用整体预制拼装、局部打印连接的方式,设计建造月面基地。该方案使用的月壤砖呈榫卯结构,抗压强度是普通红砖、混凝土砖的三倍以上,且整个制造过程中没有任何其他材料添加物。这一设计不仅降低了材料运输的复杂性和成本,还展示了中国在月球基地自主建设方面的潜力。