众所周知,1969年的时候,美国的阿波罗11号首次将人类送上月球。到了1972年,阿波罗17号最后一次将人类宇航员送上月球,到今天已经整整50年了,人类至今无法重现载人登月的壮举。
在2011年的时候,我国就开展了多轮载人月球探测论证工作,可以说我们早就雄心勃勃,要“上九天揽月”了。我国正在全面推进探月工程四期的相关计划,这个计划当中,包括:嫦娥六号、嫦娥七号和嫦娥八号任务。
2020年11月24日,我国的嫦娥五号月球探测器发射升空,前往月球进行岩石采集,并于12月17日将1731克月球岩石样本带回地球。这是我国首次成功实施月表采样返回计划,也是人类近五十年来首次重现月表采样的壮举,并且创造了单词无人采集月球样本的重量纪录。
凭借着嫦娥五号带回来的样本,我国科学家们取得了许多震惊世界的发现。经过对月球岩石样本的分析,我国科学家将月球地质活动结束的时间较以往研究成果推迟了8亿年,发现每吨月壤中含有大约120克水,每吨月岩中的含水量大约是180克。
据国家航天局方面透露,预计在2030年前后,我国计划实施载人登月任务,并在未来在月球上建造科研基地,实现人类长期驻留,并完成全面、大规模的科学探测、技术试验与月球资源开发利用。
如果说,嫦娥五号、嫦娥六号是对月球土壤的研究,那么嫦娥七号则是寻找适合月球科研站建造的地点,而嫦娥八号则是进一步探索验证在月球上建基地的可能性,通过3D打印技术建造一个月面科研站的基本模型。
可能大家不知道,在月球上盖房子有多难?
月球的重力仅为地球的六分之一,这意味着建筑材料和结构需要重新设计,以适应不同的重力环境。月球没有像地球那样保护性的大气层和磁场,因此月球表面是完全暴露在太阳和宇宙辐射下,这就对建筑材料提出了严峻的挑战,房子不仅能够抵御这种辐射,同时还要为居住者提供必要的保护。
而且月球上的温度极端,相关数据显示,月球上的白天,也就是被日光照射到的地方,温度约127℃;而到了夜间,也就是日光没有照射或者背阴的地方,温度为-183℃。
传统的土木建造方式几乎无法实施、结构稳定性也无法保证。这对于建筑是极大的考验,基地需要具备良好的隔热和保温能力,以保证宇航员的生命安全。此外,月球上没有大气层,缺乏氧气和水,基地需要依靠自给自足的方式进行生存和建设。解决这些问题需要研发先进的材料和技术,以确保基地的可持续运营。
更重要的是,月球上还有月震跟微流星体的撞击,如果没有足够的防护措施,稍微震一震,或者撞一撞,房子很容易就会被破坏。因此,在月球上盖房子,堪比一项极具挑战的超级工程。
华中科技大学推出创新“月壶尊”建筑,利用3D打印技术和太阳能聚焦技术,为未来的月球居民提供了独特而舒适的居住环境,跟一般的建筑不一样,“月壶尊”内部是中空的,没有承重的四梁八柱。
蛋壳顶端是穹顶结构,蛋壳体分内外两层,中间夹杂了一层肋骨状结构,从而增强了稳定性。内部空间分为上下两层,上层为生活区,下层为工作区,内部设计巧妙,具备卓越的保温隔热性能,打破了传统太空居住的限制。空间的优化设计让居住者可以在月球上体验到真正的居住感,为未来月球基地的建设提供了前所未有的可能性。
据了解,未来的“中国超级泥瓦匠”机器人将在2028年前后登月,开启原位建造方式,制备第一块月球砖。这标志着月球基地建设进入了新的阶段,科技的巅峰将为人类提供更广阔的太空探索空间。
该技术将中国传统砌筑榫卯连接方式跟3D打印相结合,全程都是由“月蜘蛛”机器人自动建造,就像搭积木一样简单。据悉,该机器人将能够打印与拼装出几米高的建筑物,而且能耗和造价相比传统建造更低。
而且值得一提的是,这款机器人还能在月面上自主起飞,除了会盖房,还可以帮助开采月球资源,同时进行巡视防护、货物转移等多项工作。当然了,机器人相关设计还在不断改进,未来经过原理样机的研发,完全可以成为“中国超级泥瓦匠”。
解决了基地建造问题、设备能量问题,基地要维持生命还需要水和氧气。那么,该怎么获取水和氧气?
其实,月球的南极和北极有一些永久阴影区,那里从来没有阳光照射,因此温度很低。在这些区域,科学家发现了大量的原始水冰,可能是由彗星或小行星撞击带来的。这些水冰可以被融化和分离成氢气和氧气。
再者月球上最不缺的就是月壤,我国的嫦娥五号还从上面带回了部分珍贵的月岩用作研究。其本身非常细腻,当中更是含有大量的稀有金属元素和氧元素,完全可以利用现代科技和化学方法实现月壤制氧。
与此同时,中国科学家设计了名为“月桂树”的月球基地,它建在月球的火山洞穴中,可以自然地防护月球表面的辐射和温度变化。基地由一个金字塔形的地面入口和一个垂直的核心舱组成,核心舱连接着工作舱和生活舱,这些舱体都是用月球风化层覆盖的可充气拱门构成的。
而在2024年实施的任务中,嫦娥六号将会降落在月球背面南极—艾特肯盆地并开展采样返回和探测。结合上文分析,嫦娥六号很可能承担着探测水冰资源,勘察月球基地选址的责任,并携带3D打印原型机器一同进行初期测试。
越来越觉得《流浪地球2》不是科幻片,而是一部纪录片。因为电影里面发生的事情,在现实里可能用不了多久就能实现了。中国基建狂魔发起力来,真的让人害怕。没办法,月球自古以来就是我们固有领土,我们只是上去重建广寒宫而已。
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