熱點(diǎn)素材

9月1日，在大型公益節(jié)目《2024開學(xué)第一課》中，我國工程院院士、華中科技大學(xué)教授、國家數(shù)字建造技術(shù)創(chuàng)新中心首席科學(xué)家丁烈云，公開展示了我國自主設(shè)計(jì)研制的“月壤磚”。

根據(jù)現(xiàn)場畫面可以看出，已經(jīng)成功燒制出的月壤磚，采用了榫卯結(jié)構(gòu)。通過直接拼接就能以“搭積木”的方式在月面上建造房子。

想象一下，在荒涼的月球表面，一座座由月壤磚搭建而成的房子拔地而起。這不是科幻電影中的場景，而是中國科學(xué)家們正在努力實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。

熱點(diǎn)延伸

同學(xué)們，你有沒有想過，有一天我們真的可以在月球上建造一個(gè)家？

這個(gè)夢想并非遙不可及！月球蘊(yùn)藏著豐富的礦物資源、能源資源等，這為人類對月球未來的探索提供了有利條件。雖然在月球上建造家園面臨許多挑戰(zhàn)，比如，極端溫差、真空環(huán)境、輻射等。但這些挑戰(zhàn)同時(shí)也推動(dòng)了科技的發(fā)展。

用什么建？月壤燒成磚

丁院士在《開學(xué)第一課》的節(jié)目現(xiàn)場，向觀眾展示了月壤和月壤磚，詳細(xì)闡述了月球建筑材料的可能性。他指出，這些月壤磚是由模擬月壤制成，其成分與真正的月壤幾乎一樣。為了確定最佳燒制溫度，以確保月壤磚能夠符合建筑條件，科學(xué)家們必須考慮月壤中不同礦物成分的熔點(diǎn)差異，并制定相應(yīng)的燒制方案。

丁院士在節(jié)目中展示了裝有月壤燒結(jié)樣品的空間站暴露板，其外觀類似裝巧克力的格子，每個(gè)格子內(nèi)裝有一小塊模擬月壤燒結(jié)磚。他表示，這些不同成分的月壤燒結(jié)成的磚塊，將被送往空間站接受紫外線、宇宙射線和溫差等空間環(huán)境的考驗(yàn)。

怎么建？有兩種方案

建房子除了需要建筑材料外，建筑工藝也很重要。丁院士在課堂上向同學(xué)們展示了月球上建房子的多種方案。他介紹：“月球建筑目前至少存在兩種方案，一種方案是將材料燒制成磚塊，隨后借助機(jī)器人進(jìn)行砌筑；另一種方案則是利用3D打印技術(shù)直接進(jìn)行建造?！?/p>

同時(shí)，丁院士團(tuán)隊(duì)還提出用中國傳統(tǒng)建筑的榫卯結(jié)構(gòu)來搭建月球屋。他們借鑒了中國傳統(tǒng)砌筑和榫卯連接方式，將中國傳統(tǒng)制磚砌筑手法與現(xiàn)代3D打印技術(shù)相結(jié)合，通過特殊工藝燒制成帶有榫卯結(jié)構(gòu)的月壤磚，再用機(jī)器人進(jìn)行精準(zhǔn)砌筑。

在月球上工作的機(jī)器人“月蜘蛛”，通過真空燒磚、組裝、連接等一系列動(dòng)作，“像搭建積木一樣”在月球上蓋房子。實(shí)現(xiàn)了中國建筑匠人智慧與現(xiàn)代科技的完美結(jié)合。

熱點(diǎn)發(fā)現(xiàn)

神奇的月壤能產(chǎn)水

我國嫦娥五號月壤研究又有新發(fā)現(xiàn)。中國科學(xué)院科研團(tuán)隊(duì)經(jīng)過三年的深入研究和反復(fù)驗(yàn)證，提出一種全新的利用月壤大量生產(chǎn)水的方法。利用這種方法，1噸月壤可以產(chǎn)生出約51～76千克的水，有望為未來月球科研站及空間站的建設(shè)提供重要設(shè)計(jì)依據(jù)。

水是建設(shè)月球科研站及未來開展月球星際旅行，保障人類生存的關(guān)鍵資源，探尋水資源是月球探測的首要任務(wù)之一。

據(jù)科研人員介紹，由于月球是一個(gè)高真空的環(huán)境，即便有自然存在的水，揮發(fā)速率也非常快，所以月球上的水資源少之甚少。

經(jīng)過深入研究和反復(fù)驗(yàn)證，科研人員發(fā)現(xiàn)：月壤礦物由于太陽風(fēng)①億萬年的輻照，儲存了大量氫。

在加熱至高溫后，氫將與礦物中的鐵氧化物發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成單質(zhì)鐵和大量水。

經(jīng)過多種實(shí)驗(yàn)技術(shù)分析，研究團(tuán)隊(duì)基本確認(rèn)，1克月壤中大約可以產(chǎn)生51～76毫克水。以此計(jì)算，1噸月壤將可以產(chǎn)生約51～76千克水，相當(dāng)于100多瓶500毫升的瓶裝水，基本可以滿足50人一天的飲水量。

那么什么時(shí)候才能真正實(shí)現(xiàn)在月球上生產(chǎn)水呢？

中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所研究員王軍強(qiáng)表示，可能最快在2030年之前，嫦娥八號發(fā)射后，將一個(gè)驗(yàn)證性的科研裝置，發(fā)射到月球上去做一實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)推算適合生產(chǎn)水的具體時(shí)間。

專家表示，目前科研團(tuán)隊(duì)正在對驗(yàn)證方案和裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)和研發(fā)，如果能在月球上成功制備出大量的水，將為我們未來的月球和深空探索活動(dòng)提供多方面的支撐。

（選自《人民日報(bào)》公眾號2024年8月24日，有改動(dòng)）

①太陽風(fēng)是太陽的日冕層向空間持續(xù)拋射出來的一股物質(zhì)粒子流。