据中国载人航天工程办公室消息,北京时间2024年11月15日23时13分,搭载天舟八号货运飞船的长征七号遥九运载火箭,在我国文昌航天发射场点火发射,约10分钟后,天舟八号货运飞船与火箭成功分离并进入预定轨道,之后飞船太阳能帆板顺利展开,发射取得圆满成功。后续,天舟八号货运飞船将与在轨运行的空间站组合体进行交会对接。

政知君注意到,此次发射的天舟八号货

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运飞船,首次搭载一批特殊的“建材”升空——“月壤砖”。

月球基地“建材”

据国家航天局披露,我国计划于2035年前后建设月球科研站基本型。 该型科研站将以月球南极区域为中心,具备百公里范围的科研作业能力。

低重力、强辐射、温差大、月震……月球环境复杂、材料单一,给建站工程带来极大挑战。

日前,由我国科学家模拟月壤成分烧制而成的“月壤砖”公开亮相,拟用于未来建造月球基地

国家数字建造技术创新中心、华中科技大学教授周诚介绍称,“月壤砖”的密度与普通砖块相当,抗压强度却是普通红砖、混凝土砖的三倍以上,相当于每平方厘米能承受1吨多重量。

其形制区别于日常所见的矩形砖块,而是呈榫卯结构。未来建造月球基地,可能会采用这样的结构形式进行拼装。

100%原位成型

“月壤砖”采用真空热压烧结的方式成型,整个过程大概分为三个步骤。

第一步,先为模拟月壤称重,按照重量放入模具。因月壤非常松散,所以需要在模具容器里进行压制。

第二步,将压制成型的、带有模拟月壤的模具升温烧结。

第三步,对“月壤砖”进行高温烧制。

为何采用模拟月壤进行烧制?因为,太空运输的成本高昂,从地球运送基础材料至月球使用并不实际,在月球表面就地取材是更合理的选择。

据介绍,“月壤砖”是以100%原位成型的工艺方法制造的,整个过程中没有任何其他添加物。“100%原位成型工艺”意味着,将来可在月球就地取材,直接利用月壤、太阳能、矿产等月面原位资源,无须再从地球上运输预制建筑构件。

政知君注意到,“月壤砖”不仅采取模拟月壤作为烧制材料,同时研究团队也对烧制环境进行了模拟。专家介绍称,考虑到地球环境和月球的差异,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”。制作时,将装有月壤粉末的石墨模具整体置于真空热压炉内进行烧制。

三重考验

“月壤砖”此去太空有何任务?

这次,“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科研数据,从而优化实际方案。

复杂、恶劣的环境,给月面建筑材料的力学性能、热学性能和抗辐射性能提出苛刻要求。因此,“月壤砖”需前期进行太空暴露实验,进行针对性测试。

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:

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,将为后续月球基地的建设提供更准确的科研数3cha.sxzycf.com据。

中国工程院院士、华中科技大学教授丁烈云表示,他们用不同成分的月壤烧结成月壤砖试块,但还需研究其是否能经受住月球极端环境的考验。

周诚说:“实际上,我们设计的整个暴露时间是三年,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,再做相关实验。”首批样品预计将在明年年底返回地球。

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资料丨央视等

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