“月壤砖”竟然是榫卯结构？

模拟“月壤砖”，通过模仿真实月壤的成分烧结形成

不久后，“月壤砖”即将搭乘“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”比普通混凝土砖坚硬得多，未来可能用于在月球盖房子，“月壤砖”跟普通砖到底有哪些不同？它们为什么要去太空？

“月壤砖”不是普通的“砖”

日常生活中的建筑用砖一般有红砖、青砖以及混凝土砖，能在月球盖房子的“月壤砖”和地球上的砖一样吗？“月壤砖”密度与普通砖块相当，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1平方厘米的面积上能承受1吨多的重量。

国家数字建造技术创新中心、华中科技大学教授周诚介绍，模拟“月壤砖”的强度比地球上用的红砖、青砖等要高很多，呈现的是榫卯结构，有利于在未来月球基地的建造过程中，采用这样的结构形式进行拼装。

太空之旅验证“月壤砖”三大关键性能

“月壤砖”为什么要搭乘“天舟八号”前往中国空间站？需要经受住怎样的考验才能肩负起月球盖房子的重任呢？专家介绍，“月壤砖”的太空之旅有三大关键性能要验证。

要在月面盖房子，首先就会遭遇温度剧烈变化的挑战，月昼温度超过180℃，月夜又到-190℃。此外，因为没有大气保护，大量宇宙辐射和许多微陨石会撞击到月球表面，同时还有月震，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。

为搞清楚“月壤砖”能不能胜任月球造房子的任务，近日，“月壤砖”就要搭乘“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”预计将在2025年年底返回地球。

据介绍，验证“月壤砖”三大关键性能包括：

“月壤砖”的力学性能。这一性能和建房子关系最大，即样品的力学性能会不会退化。

“月壤砖”热学性能的变化。即需要知道它的保温和隔热性能如何。

辐射作用对“月壤砖”的影响。月球是真空环境，有大量宇宙辐射，需要了解在宇宙辐射的作用下，“月壤砖”能不能经受住考验。

如何炼成“月壤砖”？

月球表面复杂的环境对“月壤砖”性能提出了极高的要求，“月壤砖”又是怎样炼成的呢？据介绍，采用真空热压烧结的方式形成的“月壤砖”，整个过程大概分为三个步骤。第一个步骤，需要对模拟月壤称重，然后按照重量放入模具。

科研人员在实验室模拟出的月壤材料类似地球土壤，是松散的，在模具容器内压制后，需要通过高温烧制，比如采用电磁感应烧结炉，可以在10分钟左右将温度加热至1000℃以上，完成“月壤砖”的烧制。

这个过程中没有任何其他材料的添加物，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方式。也就是说，将来我们建设月球科研站，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降低月面建造成本。这些“月壤砖”将在太空暴露实验后，为将来真的到月球上盖房子积累科研数据，优化实际方案。（文章源自微信公众号央视一套）