搬磚去月球

充滿挑戰(zhàn)的月球表面

磚塊是一種常見的建筑材料，具有高耐久性和抗爆破能力。月壤磚，顧名思義，是一種準(zhǔn)備用在月球建筑上的磚塊。雖然只是更換了使用地點(diǎn)，但是“月壤磚”要面對(duì)的挑戰(zhàn)卻多了很多。

劇烈的溫度變化

與地球相比，月球表面的溫度變化要?jiǎng)×业枚?。在月球上，月晝溫度超過(guò)180℃，而到了月夜能降到-190℃?！霸氯来u”想在月球立足，必須要經(jīng)得住劇烈的溫度變化帶來(lái)的考驗(yàn)。

輻射和隕石

因?yàn)闆]有大氣層的保護(hù)，月球表面的環(huán)境也比地球惡劣得多，不僅宇宙的輻射可以直接到達(dá)月球表面，宇宙中的微隕石也會(huì)從四面八方趕來(lái)。對(duì)于這些不請(qǐng)自來(lái)的外界干擾因素，“月壤磚”同樣需要想辦法克服。

月震

地球表面會(huì)出現(xiàn)地震，月球表面同樣不消停，高頻率的月震也是“月壤磚”必須戰(zhàn)勝的困難。

“月壤磚”召喚法

為了獲得能克服月球表面種種困難的“月壤磚”，人們想了不少辦法，比如采用真空熱壓燒結(jié)技術(shù)。

研制“月壤磚”用到的原材料是模擬月壤，這種原材料和真實(shí)的月壤一樣，非常松散。想讓模擬月壤變得像磚塊一樣堅(jiān)硬，首先要把它們放到準(zhǔn)備好的模具容器里進(jìn)行壓制。壓制完成后，模擬月壤將連同模具一同被放入真空熱壓爐中，通過(guò)加熱，讓組成模擬月壤的原材料彼此之間變得更緊密。從真空熱壓爐中出來(lái)的模擬月壤，會(huì)再經(jīng)歷一次高溫的洗禮，以此變得更“堅(jiān)強(qiáng)”。

經(jīng)過(guò)此番操作得來(lái)的“月壤磚”，“身體”性能非常棒。在密度與普通磚塊相當(dāng)?shù)那闆r下，其抗壓強(qiáng)度能達(dá)到普通磚塊的3 倍以上，相當(dāng)于每平方厘米能承受1 噸多的質(zhì)量。

經(jīng)受太空考驗(yàn)

需要說(shuō)明的是，盡管性能優(yōu)秀的“月壤磚”已經(jīng)搭乘天舟八號(hào)貨運(yùn)飛船前往太空，但它此次出行的目的地并不是月球，而是中國(guó)空間站?！霸氯来u”要在這里經(jīng)受力學(xué)性能、熱學(xué)性能、宇宙輻射三重考驗(yàn)，表現(xiàn)良好，才有機(jī)會(huì)在月球“安家”。

月球建筑的建造方式

除了建筑材料，要在月球上建立家園，還要考慮很多其他因素，比如如何完成月球建筑的建造。目前，人類設(shè)想的完成建造的方式主要有兩種：一是在地球上建造，隨后運(yùn)到月球；二是在月球上就地取材，直接建造。

在地球上建造后運(yùn)到月球

在人類目前的設(shè)想中，在地球上加工好后運(yùn)到月球的建筑主要有剛性結(jié)構(gòu)、可展開結(jié)構(gòu)和充氣式結(jié)構(gòu)3 種形式。其中，剛性結(jié)構(gòu)建筑的代表是像宇宙飛船那樣擁有堅(jiān)固的艙體結(jié)構(gòu)的建筑，運(yùn)到月球后可直接投入使用；可展開結(jié)構(gòu)建筑指的是以折疊的形式從地球出發(fā)，到達(dá)月球后，利用自身的鉸鏈等機(jī)械裝置展開的建筑，發(fā)射體積小，使用空間大；充氣式結(jié)構(gòu)建筑也是在地球上以折疊形式出發(fā)，只不過(guò)到了月球后，靠充氣或加壓的形式展開，同樣可以大大降低發(fā)射難度。

就地取材，月球建造

人類設(shè)想利用月球材料完成建造的建筑的結(jié)構(gòu)形式，主要有砌筑拼裝結(jié)構(gòu)、3D 打印結(jié)構(gòu)和熔巖管道結(jié)構(gòu)三類。其中，砌筑拼裝結(jié)構(gòu)建筑需要的原材料就是像月壤磚這樣的小型預(yù)制單元模塊，利用這些模塊拼接或砌筑大型建筑，在建造過(guò)程中幾乎不受月震、太陽(yáng)風(fēng)等突發(fā)環(huán)境干擾，能有效降低月面建造風(fēng)險(xiǎn)，提高建造效率；3D 打印結(jié)構(gòu)建筑就是依靠3D 打印技術(shù)打造的建筑，建造自由度高，可以被建成多種造型；熔巖管道結(jié)構(gòu)建筑是利用月球天然中空熔巖管道建成的，這類建筑需要對(duì)月球有足夠多的了解后才能開展。