这几天，一条与月球探索有关的新闻引起各方关注：我国科学家模拟月壤成分烧制出了“月壤砖”，再过些日子，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。
月球基地的首次畅想
早在1969年人类首次登月时，整个世界就掀起了一股在月球上建房的热潮。美国宇航局（NASA）为此推出了“月球前哨”计划，欧洲航天局（ESA）则构思了“月球栖息地”。想象中的月球基地不仅能让人类长时间驻扎，还能扩建、维护，甚至变成永久的太空家园。
最初的思路非常简单直接：在地球上把房子造好，再用火箭一股脑儿运到月球，直接组装应用。这种“搬家式”的建房思路虽然看起来像是个不错的主意，但一细想，你就知道有多难。我们现在发射的航天设备，其中大约98%的是火箭的推理系统，剩下的2%才是有效的载荷。要把一整套房子从地球“快递”到38万公里外的月球，这运费得有多贵？
还有一个问题难以解决，地球上的建筑材料应该很难适应月球的环境。月球环境的恶劣超乎了地球人的想象。月球没有大气层，大气压几乎为零，这意味着没有任何保护层来阻挡太阳的有害辐射和宇宙射线。据测算，月球表面暴露在宇宙射线下的剂量约为地球的200倍。再加上月面月昼温度超过180℃，月夜又到-190℃，昼夜温差高达几百摄氏度，这让普通的地球建筑材料根本扛不住这些“折磨”。
直接送建筑材料上去不现实，“就地取材”的想法逐渐成为主流。科研工作者将目光聚集在了月壤上。这些由岩石碎屑、粉末、角砾（也就是小石块）和撞击熔融玻璃等组成的月壤，已经在月球的极端条件下“生存”了亿万年，应该成为月球建筑材料的首选。
月壤变成“月壤砖”
但要想把月壤变成坚固的砖块，也不是一件容易的事情。
在地球上，水泥加沙子加点水，经过搅拌、成型、干燥，最后就能做成砖头或者混凝土。但在月球上，这个“简单公式”就没那么好用了。因为月壤并不像地球上的水泥那样均匀和稳定，它的成分复杂多样，结构松散。
除了材料相容性，科学家们还要解决的一个大问题就是浆料的稳定性。大家都知道，地球上的水泥需要水来作为粘合剂，但月球上没有液态水，我们也不能把一桶水运到38万公里外去拌水泥。所以，科学家们必须找到一种适合在真空和极端温差条件下使用的“月壤粘合剂”。
科学家们想到了一个办法，即采用真空热压烧结技术，整个流程包括模拟月壤的称重、压制成型和高温烧结。首先将模拟月壤进行称重，称重之后按照重量放入模具中。之所以需要模具，是因为月壤非常松散，需要在模具的容器里面进行压制。接下来对它均匀地施压，然后形成有效的一个坯体。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，然后加上隔热的一些设施。锁上整个真空实验装置以后，就可以把它升温烧结。
整个过程是没有任何其他的材料添加物的，所以它是100%原位成型工艺方法，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。所谓原位成型工艺方法，就是将来建设月球科研站，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，不需要再从地球上运输预制建筑构件。这样的方式能够极大地降低月面建造的成本。
榫卯工艺的应用
“月壤砖”采用了中国传统建筑中的榫卯工艺。榫卯是一种不用钉子、螺丝的拼接方法，通过凹凸结合实现稳固的连接。在古代，榫卯工艺广泛应用于中国木结构建筑中，使得房屋在地震中也能保持结构稳定。如今，科学家们将这种古老的智慧与现代科技相结合，用来设计月球上的建筑物，这不仅增加了建筑的稳定性，也有效解决了拼装的复杂性。
等待进一步检验的“月壤砖”
科学家们经过多次实验，对“月壤砖”的性能做了详细研究，结果令人惊喜。“月壤砖”的密度与普通砖块相当，抗压强度非常出色，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。
那么，这样的“月壤砖”能否经受月球恶劣环境的折磨呢？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，让其暴露在太空环境中，重点验证“月壤砖”的三大关键性能：
一是“月壤砖”的力学性能。这个和在月球上建房子关系最大，要研究样品的力学性能会不会退化。
二是“月壤砖”的热学性能。希望知道它的保温和隔热的性能怎么样。
三是辐射作用对“月壤砖”的影响。月球是真空的环境，有大量的宇宙辐射，通过观察实验希望了解在宇宙辐射的作用下，“月壤砖”在月球上能不能经受得住。
模拟月壤烧结的样品一共分为三块样品板，一起随着“天舟八号”货运飞船到达太空之后，每隔一年会回收一块样品板，带着在空间站暴露之后的样品返回地球，科学家们将对样品做更加细致的实验研究。整个暴露实验要用三年时间完成。
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。5种模拟月壤成分中，有模拟月海的，也就是嫦娥五号落地（月）的地方，那一种以玄武岩为主的模拟月壤的成分；也有将来为嫦娥八号，包括嫦娥七号，落地在高地的月壤成分，主要是以斜长岩为主。
通过在空间站的暴露实验，科学家们能够更全面地了解“月壤砖”在极端环境下的性能变化。这种实验不仅为月球建筑提供了重要的数据支持，也为其他行星和卫星的开发利用提供了借鉴。随着空间技术的不断进步，“月壤砖”的应用前景可能不仅限于月球，而是扩展至更广阔的宇宙空间。
