国货“月壤砖”随天舟八号上天,中国人将在月球盖房子!

楼市   2024-11-18 12:00   江苏  


来源:央视新闻微信公众号(ID:cctvnewscenter)、风云圈、话天下事、江苏科教头条


最近几年,土木工程专业的毕业生都有些找工作难。


有网友就发出了灵魂评论:土木工程专业的我狂喜,这个行业还是有市场前景的。还有网友说:终于要在月球开发房地产了。



据中国载人航天工程办公室消息

目前,长征七号遥九运载火箭已完成推进剂加注

瞄准北京时间2024年11月15日23时13分

在我国文昌航天发射场发射天舟八号货运飞船!



天舟八号货运飞船携带的补给物资主要是用来保障神舟十九号、二十号两批航天员乘组。除了必备品之外,还有春节、中秋、端午等各个节日的礼包,以及为每一位将在太空当中度过生日的航天员准备的个性化生日礼包。


此外,天舟八号还搭载了各种用于开展空间科学实验和试验所需要的设备和材料,其中包括由我国科学家模拟月壤成分烧制而成的“月壤砖”。


“月壤砖”是干嘛用的?专家介绍,所谓“月壤砖”,是我国科学家模拟月壤成分烧制而成的,其密度和普通砖块相当,但它的抗压强度却是普通红砖混凝土砖的3倍以上,相当于一平方米的面积上能承受10多吨重的重量。今晚,这种“月壤砖”就将搭乘“天舟八号”货运飞船飞向中国空间站,到太空去做暴露实验。



“月壤砖”跟普通砖有何不同?


据国家数字建造技术创新中心、华中科技大学教授周诚介绍,“月壤砖”呈榫卯结构,密度与普通砖块相当,抗压强度却是普通红砖、混凝土砖的三倍以上,相当于每平方厘米能承受1吨多重量。


未来月球基地的建造中,可能采用这样的结构形式进行拼装建造。



“月壤砖”需要经受住怎样的考验,才能肩负起月球盖房子的重任?


  • 月面月昼温度超过180℃,月夜又到-190℃,想要盖房子,首先要接受温度剧烈变化的挑战。

  • 因为没有大气保护,大量宇宙辐射和许多微陨石会撞击月球表面。

  • 同时还有震动频率高的月震


这些都会对月面建筑材料的力学性能、热学性能和抗辐射性能提出苛刻要求。




“月壤砖”为何要去中国空间站?


为了验证“月壤砖”的性能,近日,“月壤砖”样品要搭乘“天舟八号”货运飞船前往中国空间站。在完成太空实验后,第一块“月壤砖”预计将于2025年年底返回地球。


专家告诉记者,“月壤砖”的太空之旅有三大关键性能要验证,包括:


  • “月壤砖”的力学性能。太空环境下,样品的力学性能会不会退化十分关键。

  • “月壤砖”的热学性能的变化。

  • 辐射作用对“月壤砖”的影响。因为月球是真空环境,存在大量宇宙辐射,所以“月壤砖”能否经受住宇宙辐射作用,也非常值得验证。



“月壤砖”如何炼成的?


月球表面复杂的环境对“月壤砖”的性能提出了极高的要求,“月壤砖”是怎么炼成的呢?周诚介绍,“月壤砖”采用真空热压烧结的方式成型,整个过程大概分为三个步骤。


  • 第一步,先把模拟月壤进行称重,按照重量放入模具,因月壤非常松散,所以需要在模具容器里进行压制。


  • 压力施加完毕后,工程师会把压制成型的、带有模拟月壤的模具放到真空热压炉中,加上隔热设施,将它升温烧结。


  • 第三步,对“月壤砖”进行高温烧制。


“月壤砖”是以100%原位成型的工艺方法制造的,整个过程中没有任何其他材料添加物。这也是在未来月球基地建造中的一个非常有潜力的建造方式。




科研人员:

将来建设月球科研站时

或可在月球上就地取材



在介绍“月壤砖”制作流程时,科研人员提到一个词——原位成型工艺方法。也就是说,将来建设月球科研站时,可以在月球上就地取材,直接利用月壤、太阳能、矿产等月面原位资源来盖房子,无须再从地球上运输预制建筑构件。


这样能极大降低月面建造的成本。这些模拟“月壤砖”在太空暴露实验后,将为未来在月建设积累科研数据,从而优化实际方案。



周诚表示,模拟月壤烧结的样品一共分为三块样品板,“实际上我们设计的整个暴露时间是三年,每隔一年会下行一块样品板,带着在空间站暴露之后的样品返回地球,再做相关实验。”


为了充分利用太空实测的珍贵机会,研究团队将带到中国空间站的“月壤砖”设计为柱状和片状两种形态:


  • 柱状“月壤砖”主要用于力学测试;

  • 暴露面积较大的片状“月壤砖”,则用于热学和辐射效应测试。


除了形态不同,这些“月壤砖”还使用了5种不同的模拟月壤成分、3种不同的烧结工艺,为后续月球基地的建设提供更准确的科研数据。



中国太空计划VS美国太空计划



中国太空计划



中国载人航天三步走计划:第一步,能上天;第二步,能出仓;第三步,建立小型空间站。


空间站计划也分三步走:第一步,神7升空,航天员太空行走;第二步,神8发射飞行器,实现无人对接;第三步,神9有人对接,建有人空间实验室。


嫦娥工程:绕落回三步走


截至目前,中国航天计划稳步向前,按计划2035年建立月球基地。



美国提出重返月球



其实美国1969年就已经登月,50年后登月计划却困难重重。是因为50年前的登月是因为和苏联的打过竞争,没有压力就没有动力,看看美国的航天发展,苏联解体后没有任何大的发展,重返月球计划一次次推迟。


50年前美国登上月球,搞全球定位系统,40年前美国大搞航天飞机,30年前搞空间站,近20年没有任何新的项目。


登月是一个系统性工程,当年实现阿波罗计划的相关配套企业和项目早已荒废,当今的美国无力单独组织如此庞大的工程,所以提出新的登月计划,阿尔忒弥斯计划。由美国国家航空航天局主导,并有多家美国商业航天企业及国际合作伙伴参与,其中包括了欧洲航天局、日本宇宙航空研究开发机构、加拿大国家航天局、意大利航天局、澳大利亚国家航天局、英国航天局、阿联酋航天局等。


虽然看到很多国家与参与美国登月计划的合作,但是美国在重返月球上, 还是有很多问题,那到底遇到了什么问题?


猎户座飞船的问题至今没有解决、星舰着陆器也问题不断,虽然星舰第五次测试已经进行了,但是今年NASA进行了对星舰着陆器研发的评估,认为2028年才有可能完成,美国可能还会继续延期 。宇航服研发落后,月球车研发出现问题等等。或许不久的将来,NASA还会宣布下一个任务节点。


现在的状况是,阿尔忒弥斯2号”载人绕月任务将从2024年底推迟到不早于2025年9月,载人登月的“阿尔忒弥斯3号”则将从2025年末推迟到2026年9月。



中国仍然可能更快一点


相对于美国,中国的计划一直都是在2030年前完成,并且在10月的时候,我国再次明确登月火箭长征十号的首飞时间,完全具备在2027年进行首飞。


长征十号运载火箭采用液氢、液氧和煤油推进剂,全长约92米,起飞重量约2187吨,起飞推力约2678吨,地月转移轨道运载能力不小于27吨,该型火箭衍生出的无助推构型火箭,可执行空间站航天员及货物运输任务,是实现我国2030年前载人登陆月球和航天强国建设的重要战略支撑。


我们只要稳步推进,肯定会按计划实现登月工程,而且我国嫦娥工程,已经进行了载人登月验证,只待长征10号就绪,我们的载人登月就会即将实现





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