左圖:中國去年研發的榫卯結構「月壤磚」。右圖:近日中國研製成功的首台月壤打磚機。
【大公報訊】記者任芳頡北京報道:近日,中國首台月壤打磚機在深空探測實驗室研製成功,這個設備利用聚光太陽能將月壤熔融成型,實現用月球的土建設月球的房子。月壤打磚機的核心原理是利用聚光太陽能,將月壤高溫熔融,製成月壤磚。
「月壤磚」就是運用「月壤原位3D打印系統」將月壤高溫熔融製成,可以用月壤磚來完成月球科研站的建設。
「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,其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。
深空探測實驗室未來技術研究院副研究員楊洪倫表示,「月壤磚」的強度大概能達到10兆帕,原料是月壤粉末。「月壤打磚機」利用一個跟蹤機構追着太陽走,把太陽光匯聚在一個點上,照射在月壤表面,令月壤發熱熔融。這個能量比地球上室外的太陽更強,產生的溫度可以達到1500攝氏度以上。
楊洪倫介紹,深空探測實驗室採用的是模擬月壤,參考真實月壤的礦物成分、粒徑級配等特點,採用地球上的火山灰、礦石,通過破碎、研磨、粉碎獲得的。由於實驗場位於室內,不具備太陽直射的條件,因此研製團隊使用了太陽模擬器,將3000倍太陽光的能量傳遞到模擬月壤上,進行月壤熔融試驗。
就地取材 助降月面建築成本
專家表示,在月球所有的路,還有建造房屋的一些基石原料,都會用到「月壤磚」。通過這套裝置製成的「月壤磚」具有強度高、原位資源利用率高等特點,可以滿足月球科研站的交通道路、建築物建造等需求,工程化應用後將搭載探測器前往月球,為未來月球科研站建設提供建材保障。
「實驗室打印出來的最大的塊磚可能需要1~2天的時間。」楊洪倫介紹,以後只要把裝置發射到月球,利用月球本地的月壤就地取材,實現月壤造磚,能夠極大降低月面建造成本。「是無人參與的、是自動化的設備。」
深空探測實驗室總工程師兼未來技術研究院院長史平彥表示,中國對月球探索的重點正在慢慢轉移到認知加應用,隨着運載火箭重複使用,成本大大降低。不久的將來,普通人搭載運載工具,送上月球或者送上火星,實現自由飛翔的夢想,這個場景將很快到來。