热点素材
9月1日,在大型公益节目《2024开学第一课》中,我国工程院院士、华中科技大学教授、国家数字建造技术创新中心首席科学家丁烈云,公开展示了我国自主设计研制的“月壤砖”。
根据现场画面可以看出,已经成功烧制出的月壤砖,采用了榫卯结构。通过直接拼接就能以“搭积木”的方式在月面上建造房子。
想象一下,在荒凉的月球表面,一座座由月壤砖搭建而成的房子拔地而起。这不是科幻电影中的场景,而是中国科学家们正在努力实现的目标。
热点延伸
同学们,你有没有想过,有一天我们真的可以在月球上建造一个家?
这个梦想并非遥不可及!月球蕴藏着丰富的矿物资源、能源资源等,这为人类对月球未来的探索提供了有利条件。虽然在月球上建造家园面临许多挑战,比如,极端温差、真空环境、辐射等。但这些挑战同时也推动了科技的发展。
用什么建?月壤烧成砖
丁院士在《开学第一课》的节目现场,向观众展示了月壤和月壤砖,详细阐述了月球建筑材料的可能性。他指出,这些月壤砖是由模拟月壤制成,其成分与真正的月壤几乎一样。为了确定最佳烧制温度,以确保月壤砖能够符合建筑条件,科学家们必须考虑月壤中不同矿物成分的熔点差异,并制定相应的烧制方案。
丁院士在节目中展示了装有月壤烧结样品的空间站暴露板,其外观类似装巧克力的格子,每个格子内装有一小块模拟月壤烧结砖。他表示,这些不同成分的月壤烧结成的砖块,将被送往空间站接受紫外线、宇宙射线和温差等空间环境的考验。
怎么建?有两种方案
建房子除了需要建筑材料外,建筑工艺也很重要。丁院士在课堂上向同学们展示了月球上建房子的多种方案。他介绍:“月球建筑目前至少存在两种方案,一种方案是将材料烧制成砖块,随后借助机器人进行砌筑;另一种方案则是利用3D打印技术直接进行建造。”
同时,丁院士团队还提出用中国传统建筑的榫卯结构来搭建月球屋。他们借鉴了中国传统砌筑和榫卯连接方式,将中国传统制砖砌筑手法与现代3D打印技术相结合,通过特殊工艺烧制成带有榫卯结构的月壤砖,再用机器人进行精准砌筑。
在月球上工作的机器人“月蜘蛛”,通过真空烧砖、组装、连接等一系列动作,“像搭建积木一样”在月球上盖房子。实现了中国建筑匠人智慧与现代科技的完美结合。
热点发现
神奇的月壤能产水
我国嫦娥五号月壤研究又有新发现。中国科学院科研团队经过三年的深入研究和反复验证,提出一种全新的利用月壤大量生产水的方法。利用这种方法,1吨月壤可以产生出约51~76千克的水,有望为未来月球科研站及空间站的建设提供重要设计依据。
水是建设月球科研站及未来开展月球星际旅行,保障人类生存的关键资源,探寻水资源是月球探测的首要任务之一。
据科研人员介绍,由于月球是一个高真空的环境,即便有自然存在的水,挥发速率也非常快,所以月球上的水资源少之甚少。
经过深入研究和反复验证,科研人员发现:月壤矿物由于太阳风①亿万年的辐照,储存了大量氢。
在加热至高温后,氢将与矿物中的铁氧化物发生氧化还原反应,生成单质铁和大量水。
经过多种实验技术分析,研究团队基本确认,1克月壤中大约可以产生51~76毫克水。以此计算,1吨月壤将可以产生约51~76千克水,相当于100多瓶500毫升的瓶装水,基本可以满足50人一天的饮水量。
那么什么时候才能真正实现在月球上生产水呢?
中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员王军强表示,可能最快在2030年之前,嫦娥八号发射后,将一个验证性的科研装置,发射到月球上去做一实验,通过实验推算适合生产水的具体时间。
专家表示,目前科研团队正在对验证方案和装置进行设计和研发,如果能在月球上成功制备出大量的水,将为我们未来的月球和深空探索活动提供多方面的支撑。
(选自《人民日报》公众号2024年8月24日,有改动)
①太阳风是太阳的日冕层向空间持续抛射出来的一股物质粒子流。