月壤燒結(jié)樣品。 （受訪單位供圖）

湖北日?qǐng)?bào)訊 （記者方琳、通訊員高翔、左盈）北京時(shí)間11月16日2時(shí)32分，天舟八號(hào)貨運(yùn)飛船成功將80余件科研產(chǎn)品送抵中國(guó)空間站，華中科技大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)燒制而成的月壤磚就在其中。月壤磚此行肩負(fù)重任，將為“月球蓋房”提供關(guān)鍵的科學(xué)依據(jù)。

11月17日，正在武漢召開(kāi)的第二屆地外建造學(xué)術(shù)研討會(huì)上，領(lǐng)銜此次科研任務(wù)的中國(guó)工程院院士丁烈云百感交集。他帶著團(tuán)隊(duì)探索月面原位建造近10年：“如今，這種建造不再只是暢想，而是實(shí)實(shí)在在正在落地的偉大工程?！?/p>

在月球上建房，最初由美國(guó)航空航天局和歐洲航天局提出，他們的技術(shù)體系是通過(guò)3D打印，建造各種形狀的月球基地結(jié)構(gòu)，但在實(shí)踐過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，3D打印是個(gè)連續(xù)過(guò)程，一旦打印過(guò)程出現(xiàn)被打印結(jié)構(gòu)破損開(kāi)裂的情況，整個(gè)結(jié)構(gòu)就失效，一次性成型的風(fēng)險(xiǎn)很高。

此外，從地球上帶物資到月球成本極高。國(guó)際上逐漸形成共識(shí)：盡可能使用月球上的材料進(jìn)行原位建造。

去年4月，在首屆地外建造學(xué)術(shù)研討會(huì)上，國(guó)家數(shù)字建造技術(shù)創(chuàng)新中心首席科學(xué)家丁烈云院士介紹了月球基地建造等相關(guān)內(nèi)容，引發(fā)極大關(guān)注。其團(tuán)隊(duì)借鑒中國(guó)傳統(tǒng)砌筑和榫卯連接方式，將中國(guó)傳統(tǒng)制磚砌筑的建造方式與3D打印建造方式相結(jié)合，利用模擬月壤樣品，燒出帶有榫卯結(jié)構(gòu)的月壤磚，再用他們?cè)O(shè)計(jì)的機(jī)器人“像搭積木一樣”在月球上蓋房子。

當(dāng)年5月，華科大獲批嫦娥五號(hào)月壤，開(kāi)展真實(shí)月壤樣品研究。

月球上的房子怎么建？建在哪兒？工程地質(zhì)條件、設(shè)計(jì)參數(shù)、材料成型、服役性能、建造裝備、能源利用、模擬仿真等系列問(wèn)題如何解決？在第二屆地外建造學(xué)術(shù)研討會(huì)上，丁烈云進(jìn)行了詳細(xì)解釋。

據(jù)了解，在月面蓋房子首先會(huì)遭遇溫度劇烈變化的挑戰(zhàn)，月晝溫度超過(guò)180℃，月夜又到-190℃，沒(méi)有大氣保護(hù)，大量宇宙輻射和許多微隕石會(huì)撞擊月球表面，加上月震，都會(huì)對(duì)月面建筑材料的力學(xué)性能、熱學(xué)性能和抗輻射性能提出極大挑戰(zhàn)。

此次月壤磚上天，就是為了驗(yàn)證這些關(guān)鍵性能：力學(xué)性能會(huì)不會(huì)退化？保溫和隔熱性能能否經(jīng)受得住宇宙輻射？上天的月壤磚的原材料為仿制品，是團(tuán)隊(duì)分析真實(shí)月壤成分后模擬配成，再燒結(jié)而成的，其密度與普通磚塊相當(dāng)，抗壓強(qiáng)度卻是普通紅磚、混凝土磚的三倍以上。

為了充分利用上太空實(shí)測(cè)的珍貴機(jī)會(huì)，研究團(tuán)隊(duì)將帶到中國(guó)空間站的月壤磚設(shè)計(jì)為柱狀和片狀兩種形態(tài)，柱狀月壤磚主要用于力學(xué)測(cè)試，暴露面積較大的片狀月壤磚則用于熱學(xué)和輻射效應(yīng)測(cè)試，同時(shí)考慮到月球上不同位置、不同區(qū)域土壤的顆粒成分不一樣，還使用了5種不同的模擬月壤成分、3種不同的燒結(jié)工藝。

國(guó)家數(shù)字建造技術(shù)創(chuàng)新中心周誠(chéng)教授介紹，團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的月壤磚完整暴露時(shí)間是三年，所以每隔一年會(huì)帶回來(lái)一塊樣品板，再做相關(guān)實(shí)驗(yàn)。第一塊月壤磚預(yù)計(jì)明年年底返回地球。