又比美国快一步,看来美国又要惊讶了!
当前,我国正在全面的推进探月工程四期相关计划,包括嫦娥六号、嫦娥七号和嫦娥八号任务。
然后2030年前后要实施载人登月,再往后,会在月球建造科研基地。
说到基地建设,这不,华中科技大学对外展示了神秘的建造方法,简直佩服的不行!
中国月球基地建造
可能大家不知道,在月球上盖房子有多难?
首先,月球的重力仅为地球的六分之一,这意味着建筑材料和结构需要重新设计,以适应不同的重力环境。
然后,月球没有像地球那样保护性的大气层和磁场,因此月球表面是完全暴露在太阳和宇宙辐射下,这就对建筑材料提出了严峻的挑战。
房子不仅能够抵御这种辐射,同时还要为居住者提供必要的保护。
再者,由于月球表面几乎没有大气层,缺少了大气层对于温度的调节之后,月球会出现忽冷忽热的状况,昼夜温差可以达到近300度左右。
相关数据显示,月球上的白天,也就是被日光照射到的地方,温度约127;
而到了夜间,也就是日光没有照射或者背阴的地方,温度为-183。
传统的土木建造方式几乎无法实施、结构稳定性也无法保证。
这对于建筑是极大的考验,需要有强大的隔热和调节能力,从而确保内部温度的稳定。
更重要的是,月球上还有月震跟微流星体的撞击,如果没有足够的防护措施,稍微震一震,或者撞一撞,房子很容易就会被破坏。
因此,在月球上盖房子,堪比一项极具挑战的超级工程。
这不,华中科技大学对外公布了他们的月球屋雏形,一个像鸡蛋壳一样圆弧结构的建筑,工程师称其为月壶尊。
跟一般的建筑不一样,月壶尊内部是中空的,没有承重的四梁八柱;
蛋壳顶端是穹顶结构,蛋壳体分内外两层,中间夹杂了一层肋骨状结构,从而增强了稳定性。
内部空间分为上下两层,上层为生活区,下层为工作区。
为啥要设计出这种形状?团队也给出了相关解释。
这样的结构,一方面可以保持更好的稳定性,同时,投放进蛋壳内的气囊还可以自动展开,这层结构具有很好的保温隔热性能,可以形成真正的居住空间。
让日后在上面工作生活的航天员,可以更好地在月面上生存。
可是万丈高楼平地起,即便在月球上建房子,一样也需要一块块砖垒起来。
那么月球上的第一块砖,该如何制备出来?
首先排除掉从地球上运输,因为成本太高了,据说光运输一瓶矿泉水重量的材料,去月球就要花费20万美元。
更别提一个基地动辄几万吨的材料,这种建造成本是任何国家都无法负担的。
所以只能就近取材,也就是使用月壤作为建造材料。
那么,月壤又是通过什么样的方式可以烧结为砖?
关于这个,华科大的团队先在实验室模拟出跟月壤差不多的材料,然后放入电磁感应烧结炉中进行高温烧制,其内温度可以达到1000度以上。
十分钟左右,一个模拟的月球砖就烧制完成了。
除此以外,也可以使用真空烧结炉,从而模拟月球的真空环境。
原理主要是采用电加热的方式,内部分布有10根加热棒,通电之后就可以产生热量。
把月壤材料提前用石墨模具装好,接着放进烧结炉烧制,科研人员介绍,烧制一炉真空环境的模拟月球砖大概需要24小时。
还有更厉害的,科研人员还表示通过菲涅尔透镜,把太阳光的平行光聚焦在一个点上,达到太阳能烧结建造的效果。
砖有了,接下来如何把房子盖起来?
这就不得不提到,华科大的3D打印建造技术。
该技术将中国传统砌筑榫卯连接方式跟3D打印相结合,全程都是由月蜘蛛机器人自动建造,就像搭积木一样简单。
据悉,该机器人将能够打印与拼装出几米高的建筑物,而且能耗和造价相比传统建造更低。
而且值得一提的是,这款机器人还能在月面上自主起飞,除了会盖房,还可以帮助开采月球资源,同时进行巡视防护、货物转移等多项工作。
当然了,机器人相关设计还在不断改进,未来经过原理样机的研发,完全可以成为中国超级泥瓦匠。
专家预测,2028年前后中国超级泥瓦匠将登月,采用原位建造方式制备第一块月球砖,成为搭建月面基地建筑材料。
啧啧啧,到2028年很快了,想想就有点小期待。
回顾历史,1969年人类首次登月后,人们就对月球的兴趣大增,从而引发了一轮关于月面建设的热潮。
最开始的想法,是所有必要的建筑材料和设备都是在地球上制造和组装的,然后通过太空船运送到月球。
一旦到达月球,这些建筑材料和设备会被直接用于建设基础设施。
优点嘛,技术是相对成熟,风险较低;但是缺点嘛,运输成本极高,灵活性和可扩展性也极其有限。
然后到了1993年至2018年间,思路又换了。
比如美国宇航局提出月球前哨概念,欧洲航天局也提出月球栖息地构想。
这种方法是说一部分基础设施仍然在地球上制造,但在运输到月球后,会在月球表面进行进一步的展开、组装和维护。
优点嘛,可以减少运输成本,同时还可以提高建设的灵活性和适应性。
而现在,我国的工程师提出完全可以在月球就近建造,此举对科学界来说,无疑是个巨大的突破。
虽然短期内实现还比较困难,但是按照我们现在的节奏,将来肯定能够实现。
结尾
越来越觉得《流浪地球2》不是科幻片,而是一部纪录片。
因为电影里面发生的事情,在现实里可能用不了多久就能实现了。
基建狂魔发起力来,真的让人害怕。
没办法,月球自古以来就是我们固有领土,我们只是上去重建广寒宫而已。