月壤造砖机:用阳光“晒”出太空砖
中国研究团队开发出一种原型机,能利用集中的太阳能将月壤熔化成坚固的建筑砖块。这项技术无需任何添加剂,为未来在月球上就地取材、建造庇护所和道路提供了解决方案。这些砖块并非直接用于建造承压的居住舱,而是作为保护层,覆盖在其他结构模块之外。
工作原理:用阳光“烧砖”
该设备本质上是一种利用太阳能作为热源的 3D 打印系统。
- 能量收集: 使用抛物面反射镜汇聚太阳光。
- 能量传输: 通过光纤束将集中的光能传导至焦点。
- 高温熔化: 在焦点处,光照强度可达标准水平的 3000 倍以上,产生超过 1300 摄氏度的高温,足以熔化月壤。
- 成品: 生产出的砖块密度高且坚固,可用于建造庇护所、道路和平台。
挑战与实际应用
在长达两年的研发过程中,团队解决了如何处理成分多变的月壤以及如何高效传输太阳能等难题。他们为此制作了多种模拟月壤进行大量试验。
然而,这些砖块有其局限性。
月壤砖块本身无法在月球的真空和低重力环境下承受压力。它们将作为保护层,覆盖在由刚性和充气结构制成的承压栖息舱外部。
这意味着,未来的月球建筑将是一种复合结构:内部是能维持压力的居住舱,外部则覆盖着由月壤砖块构成的防护外壳。
未来规划与测试
这项技术是中国 国际月球科研站 (ILRS) 计划的一部分。该计划预计到 2035 年在月球南极地区建立一个基本型科考站。
为了验证技术,中国宇航员将在空间站上对模拟月壤砖块进行太空暴露实验。这些实验将评估砖块在真实太空环境下的性能,包括:
- 热耐久性
- 机械完整性
- 辐射屏蔽能力
这些测试数据将为未来月球基地的实际建造提供关键支持。