发布日期：2025-07-01 00:53 点击次数：110
小黑屋 调教
华中科技大学淡薄的月壶尊打印建造决议暗示图。
砖，是宇宙上最陈旧，亦然咱们日常最闇练的建筑材料之一。小小一块砖，在东说念主类时髦演化程度中具有浩莽撞旨。从底格里斯河上游9500年前的陈旧砖坯，到好意思索不达米亚平原上发掘出来的砖块；从我国蓝田出土的5000年前仰韶文化晚期烧结砖，到秦朝烧制水平率先宇宙并遍及应用到工程中的砖块……纵不雅砖的发祥与发展，材料工艺束缚立异，应用场景握续拓展。
那么，“月壤砖”到底是什么砖，和地球上的砖又有什么不同呢？
月壤砖的原材料是月壤。月壤是指秘籍在月球名义基岩以上的松散颗粒堆积物资，是经陨石撞击、六合射线轰击、剧烈温度变化的家具。月壤和地球泥土很不同样。比较而言，地球泥土是岩石进程风化作用酿成的矿物颗粒，由矿物资和腐殖质构成的固体颗粒约占地球泥土体积的50%。月壤颗粒口头多为棱角状、次棱角状、长条状等。就其化合物要素而言，月壤以氧化硅为主，同期富含氧化铝、氧化铁、氧化镁、氧化钙等；就矿物要素而言，月壤主要为斜长石、橄榄石、辉石、钛铁矿及玻璃物资等；就粒径离别而言，好意思国阿波罗与苏联“月球”的样品粒径在10微米至100微米之间，而我国嫦娥五号网罗的月壤样品最大粒径不逾越300微米。
月壤砖的制作工艺有好多种门道。比如，在月壤中添加水和胶凝材料，就可将其制备为类混凝土砖。现存照看淡薄的月壤基类混凝土主要包括地团聚物混凝土、碱激励混凝土、硫黄黏结类混凝土和有机物黏结类混凝土等，常温下的抗压强度约为5至70兆帕。然则，这种工艺要求从地球捎带一部分材料去月球才调制备月壤砖。除此以外，也不错像烧制红砖、青砖同样，禁受烧结工艺制备月壤砖，如微波烧结、热压烧结、电磁感应烧结等。这么制备的月壤砖，其抗压强度最高可达500兆帕以上，比浅薄红砖15至20兆帕的抗压强度要高得多。制备结构复杂、异形的月壤砖，也不错使用激光、电子束、太阳能等为能量源的增材制造本领。
月壤砖的使用环境与地球环境不同样。在月球上，月壤砖濒临低重力、高真空、大温变、高频月震、强放射、微陨石冲击等顶点环境。月球名义重力仅为地球名义的约1/6，月壤砖动作月面建筑结构基础的承载力是否会在低重力要求下权贵放松？月面日夜27.32天更迭一次，日夜温差可达290摄氏度，月壤砖的性能在上下温轮回作用下是否会发生退化？月球每年发生约1000次深部月震，月壤砖相配建造结构能否承受住月震而不被破裂？六合射线如质子、太阳风粒子等可直达月面，证据嫦娥四号探伤数据，月表环境放射达到每小时60微希沃特，是地球名义放射水平的200倍。月壤砖能否抗击住这些强放射并起到保护航天员及航天器的作用？这些顶点环境王人对月壤砖的力学、热学、防放射、永恒性等性能淡薄了很高的要求。华中科技大学研制的模拟月壤砖于2024年11月15日通过天舟八号收效送往中国空间站，开展为期3年的舱外线路磨真金不怕火，为改日月球基地树立积存科研数据。
月壤砖到底有什么用处呢？首先是在月球上造屋子。好意思国航空航天局（NASA）瞎想了由33个月壤砖砌筑而成的拱形圆顶结构，佛罗里达外洋大学淡薄了外壳由空腹砌块构成的月球栖息地决议，华中科技大学则设念念由预制榫卯月球砖为基本单元建造月球“玄武基地”。除了屋子，建造月面着陆场也离不开月壤砖，华中科技大学淡薄了由拓扑互锁月壤砖构成的月面着陆垫建造决议，可有用普及招陆垫的承载才略。当今，我国诡计扩充的嫦娥八号任务中，有一项是尝试在月球赶快取材、行使3D打印本领制备月壤砖。为了杀青这一指标，国度航天局探月与航天工程中心组织中国空间本领照看院、华中科技大学等单元的科研团队正在沿途攻关。咱们不错期待，改日在月球上用月壤砖建造外洋月球科研站和月球基地。
（作家为华中科技大学土木与水利工程学院证据）小黑屋 调教