月球盖房不是梦!首批「月壤砖」经一年太空考验返回状态超预期 首批「月壤砖」日前

梁鸿瑞 2025-11-20 09:01:56

月球盖房不是梦!首批「月壤砖」经一年太空考验返回状态超预期 首批「月壤砖」日前随神舟二十一号飞船顺利于14日返回地球,这批经过一年太空环境考验的建材样品状态良好。由华中科技大学丁烈云院士团队研制的「月壤砖」于2024年11月15日搭乘天舟八号货运飞船进入太空站,开启为期一年的舱外暴露实验,目的是验证这种特殊建材能否在月球极端环境下稳定服役。 这批编号为「R5」的样品单元共包含74块小砖,总重约1000克,每块仅10余克。据了解,这些「月壤砖」并非由真正的月壤制成,而是研究团队通过分析嫦娥工程带回的真实月壤成分,精确配制模拟月壤,再采用热压成型工艺烧结而成。这种砖块密度与普通砖相当,但抗压强度是普通砖的三倍以上,一平方公分可承受10余吨重量,相当于指甲盖大小的面积能托起6至7辆小汽车。 华中科技大学国家数位建造中心首席科学家丁烈云院士表示:「月球上要建科考基础设施,先就地取材直接用月球上的土。」他介绍,研究团队借鉴中国传统砌筑拼装建造方式,利用月面太阳能烧结月壤技术,可以烧制出不同大小的「月壤砖」,再用机器人「像搭积木一样」在月球上建科考基础设施。 在太空站400公里轨道环境中,「月壤砖」样品需承受与月球相似的强辐射(年辐射剂量约为地球表面的200倍)、极端温差循环(每日经历16次昼夜交替,温差变化速率远超月球),以及微陨石撞击风险。从交接现场披露的资讯来看,返回的「月壤砖」未出现肉眼可见的开裂、变形或表面剥落,这一结果超出预期。 研究团队成员周诚教授解释:「我们在研制时特别优化了模拟月壤的矿物成分比例,通过调整钙长石、辉石等月球常见矿物的含量,提升砖块的热稳定性。此次无明显损伤,说明材料的热膨胀系数与抗冲击性能达到了设计目标。」 虽然外观无明显变化,但「月壤砖」的核心性能变化需通过后续实验室精密检测确认。目前研究团队已制定详细的「天地对比研究」方案,重点围绕力学性能、热学性能和抗辐射性能三大维度展开分析。若太空暴露后强度衰减率低于5%,则证明其能满足月球基地墙体、地基等核心结构的力学需求。 此次返回的「月壤砖」采用中国传统建筑中的榫卯结构设计,无需额外黏合剂即可实现紧密拼接。交接现场模拟拼装测试显示,经历一年太空环境后,「月壤砖」的榫卯接口仍能保持精准咬合,拼接误差控制在0.1毫米以内,这意味着未来在月球上,机器人可直接利用这种砖块快速搭建基地模组。 整个实验周期为三年,按计划每年取样返回一批,本次为首个返回批次,后续样品将继续留轨完成第二、第三年的暴露实验。这些数据将直接用于推演「月壤砖」在月面环境下的长效服役行为,为后续月球基地设计提供核心科学依据。 从长远来看,「月壤砖」技术的价值体现在资源利用革命、航天工程协同和国际合作潜力三个维度。据测算,从地球向月球运送1公斤物资成本约20万美元(约624万元新台币),而利用月球本土月壤制作建筑材料,可将基地建设成本降低90%以上。目前团队已研发出基于太阳能的月壤烧结设备,利用聚光反射镜聚焦1500℃以上高温,可直接熔融月壤粉末,未来计划通过嫦娥八号任务,在月球表面开展实地制砖试验。 同时,「月壤砖」的研究数据也将为嫦娥七号、八号任务提供支撑。嫦娥八号计划在2028年前后发射,搭载作业机器人在月球表面开展「月壤砖」拼接试验,打造人类首个月球原位建造的小型试验基地。

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