“月壤磚”竟然是榫卯結構？

  模擬“月壤磚”，通過模仿真實月壤的成分燒結形成

  不久後，“月壤磚”即將搭乘“天舟八號”貨運飛船飛向中國空間站，到太空去做暴露實驗。“月壤磚”比普通混凝土磚堅硬得多，未來可能用於在月球蓋房子，“月壤磚”跟普通磚到底有哪些不同？它們為什麼要去太空？

  “月壤磚”不是普通的“磚”

  日常生活中的建築用磚一般有紅磚、青磚以及混凝土磚，能在月球蓋房子的“月壤磚”和地球上的磚一樣嗎？“月壤磚”密度與普通磚塊相當，但它的抗壓強度卻是普通紅磚、混凝土磚的3倍以上，相當於1平方厘米的面積上能承受1噸多的重量。

  國家數字建造技術創新中心、華中科技大學教授周誠介紹，模擬“月壤磚”的強度比地球上用的紅磚、青磚等要高很多，呈現的是榫卯結構，有利於在未來月球基地的建造過程中，採用這樣的結構形式進行拼裝。

  太空之旅驗證“月壤磚”三大關鍵性能

  “月壤磚”為什麼要搭乘“天舟八號”前往中國空間站？需要經受住怎樣的考驗才能肩負起月球蓋房子的重任呢？專家介紹，“月壤磚”的太空之旅有三大關鍵性能要驗證。

  要在月面蓋房子，首先就會遭遇溫度劇烈變化的挑戰，月晝溫度超過180℃，月夜又到-190℃。此外，因為沒有大氣保護，大量宇宙輻射和許多微隕石會撞擊到月球表面，同時還有月震，這些都會對月面建築材料的力學性能、熱學性能和抗輻射性能提出苛刻要求。

  為搞清楚“月壤磚”能不能勝任月球造房子的任務，近日，“月壤磚”就要搭乘“天舟八號”貨運飛船前往中國空間站。在完成太空實驗後，第一塊“月壤磚”預計將在2025年年底返回地球。

  據介紹，驗證“月壤磚”三大關鍵性能包括：

  “月壤磚”的力學性能。這一性能和建房子關係最大，即樣品的力學性能會不會退化。

  “月壤磚”熱學性能的變化。即需要知道它的保溫和隔熱性能如何。

  輻射作用對“月壤磚”的影響。月球是真空環境，有大量宇宙輻射，需要了解在宇宙輻射的作用下，“月壤磚”能不能經受住考驗。

  如何煉成“月壤磚”？

  月球表面複雜的環境對“月壤磚”性能提出了極高的要求，“月壤磚”又是怎樣煉成的呢？據介紹，採用真空熱壓燒結的方式形成的“月壤磚”，整個過程大概分為三個步驟。第一個步驟，需要對模擬月壤稱重，然後按照重量放入模具。

  科研人員在實驗室模擬出的月壤材料類似地球土壤，是松散的，在模具容器內壓制後，需要通過高溫燒制，比如採用電磁感應燒結爐，可以在10分鐘左右將溫度加熱至1000℃以上，完成“月壤磚”的燒制。

  這個過程中沒有任何其他材料的添加物，所以它是100%原位成型工藝方法，這也是在未來月球基地建造中的一個非常有潛力的方式。也就是説，將來我們建設月球科研站，可以在月球上就地取材，直接利用月壤、太陽能、礦産等月面原位資源來蓋房子，不需要再從地球上運輸預製建築構件。這樣的方式能夠極大降低月面建造成本。這些“月壤磚”將在太空暴露實驗後，為將來真的到月球上蓋房子積累科研數據，優化實際方案。（文章源自微信公眾號央視一套）