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2024年11月15日23时13分,天舟八号货运飞船奔赴天宫。约3小时后,天舟、天宫“牵手成功”,“小时达”被成功签收。11月16日早上,神舟十九号航天员乘组在地面配合下,打开天舟八号舱门,开始太空“拆快递”。此次上行的货品中,有一份神秘大礼包,那就是月壤砖,来自位于华中科技大学的国家数字建造技术创新中心。
丁烈云:首先要把它做成模拟月壤,模拟月壤就按照文献上面公开发表的那些成分,比方说先把它清洗,清洗完了以后把它烘干,月壤是没有水的,我们要把它烘干,烘干了以后,把它的有机质去掉,因为地球上的模拟月壤肯定是有有机质的,真正的月壤它是没有有机质的。再把它碾碎,碾碎了以后再分析它的成分,因为月壤构成的成分无非就是这么几种,你看看它里面还缺什么,缺什么再加,加了以后就变成这样一个配制的模拟月壤。
丁烈云:火箭的运载的能力,现在不能运载这么重的一些设备。所以现在等于说还没有到这种程度,只是还是要验证。用这个月壤进行挤,挤出来了以后,能不能成为一个完整的形状。它因为打的时候要流动性好,流动性不好它挤不出来,但是流动性太好了以后,你打得它塌下去了,所以怎么样去找到一个合适的,流动性又好,同时让它又能够粘得住,能够具有一定的稳定性,这个就要不断地研究。
2021年,科技部将“轻量化可重构月面建造方法研究”列入重点研发计划,成为“工程科学与综合交叉”的重点专项。华中科技大学成为该项目的首席科学家单位。月面原位建造面临着极端环境的巨大挑战,包括原位材料单一、无液态水、低重力,月面昼夜高达300多摄氏度的温差,还有每年约1000次2—3级的月震、宇宙射线的强辐射、月面复杂形貌与地质等,这些都让月球上的建造工作成为极具挑战的超级工程。
丁烈云:首先是在地球上做。在地球环境上我们先试试。我把那个跑通,再考虑各种各样的极端条件,极端环境。真空我们是可以模拟的,我们实验室里面就有真空,高低温是可以模拟的,比方说零下一百摄氏度,零上一百摄氏度,甚至更高点,最难的就是低重力。月球的重力加速度是地球的六分之一,六分之一就是说人在月球上跳得很高,在地球跳不了那么高张雨欣人文艺术,但是它会影响在成型过程当中的品质,是不一样的。
丁烈云:这个还是要利用人类的研究的成果,就是我们要做学术研究,有时候发表论文,为什么要做这件事情呢?实际上把我们研究的成果,全人类来进行共享。当时嫦娥五号的月壤没有回来的时候,那我们只能用什么呢?用阿波罗它发表的这些成果,然后模拟阿波罗的,它带回来月壤的这种成分。嫦娥五号的月壤回来了以后,我们有的单位先获得了月壤,它也进行了研究,把这个成分就公开发表了,我们就知道,我们要利用这些成果,不是什么东西,都要从一做起,就是这样你可以在别人研究的基础上,往前迈出一大步,做自己最该想做的一些事情。
目前,丁烈云团队已经完成模拟月壤的三种烧结试验,具体为真空烧结、惰性气体烧结、空气烧结。其中在惰性气体中烧结强度最高,能达到100多兆帕。而在真空环境下,只需要将模拟月壤加热到1000℃到1100℃之间,就可以实现有效的烧结。如果加压的话,烧结的时间还可以缩短。然而,月壤砖的合理强度,要以月球的环境为依据。
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