神舟二十二號(hào)飛船,代號(hào)天宮應(yīng)急1號(hào)飛船,已經(jīng)穩(wěn)穩(wěn)發(fā)射并對(duì)接中國(guó)空間站。這次飛船是無(wú)人發(fā)射,但無(wú)人不代表是空船。依舊帶去了很多的補(bǔ)給,其中就包括為神舟二十號(hào)飛船修補(bǔ)舷窗的修補(bǔ)材料。
所以相信我們很快就能看到神舟二十一號(hào)乘組,會(huì)變身太空維修工的場(chǎng)景,去修補(bǔ)神舟二十號(hào)飛船的破損懸窗。
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也正因?yàn)樯裰鄱?hào)飛船被太空顆粒撞擊,才導(dǎo)致了神舟二十號(hào)乘組,最終選擇換乘了神舟二十一號(hào)飛船返回地球。在神舟二十一號(hào)飛船中,就帶回來(lái)了經(jīng)歷了兩次神舟任務(wù),歷時(shí)1年太空環(huán)境暴露實(shí)驗(yàn)的特殊試驗(yàn)品:整整34塊月壤制成的月壤磚。
這34塊月壤磚,都經(jīng)歷了極端溫差、強(qiáng)輻射的考驗(yàn),如今安然返回地球。我們?cè)谠虑蛏系纳w房子計(jì)劃,又一次提速,邁出了實(shí)實(shí)在在的一步。
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這批月壤磚,代號(hào)R5,加起來(lái)大概100克重。在太空中,這些磚塊都要經(jīng)歷太空中晝夜300度的溫差,并在宇宙射線的直接照射之下,如果換做普通的建筑材料,早就扛不住了。
這些月壤磚是怎么制造出來(lái)的呢?科研人員用了三種方式,或者說(shuō)事三種不同工藝制成。分別是熱壓燒結(jié)、電磁感應(yīng)燒結(jié)和微波燒結(jié)。聽(tīng)起來(lái)很高科技對(duì)不對(duì)?簡(jiǎn)單說(shuō),就是用不同的加熱方式,把模擬月壤的粉末“粘”成堅(jiān)固的磚塊。
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而地面人員收到這34塊在太空環(huán)境中暴露1年之久的月壤磚后,結(jié)果令人驚喜,狀態(tài)良好,同時(shí)測(cè)得這些磚塊的抗壓強(qiáng)度是普通建筑用磚的3倍以上。
那為啥要大老遠(yuǎn)地把它們送到天上去測(cè)試?在地球模擬實(shí)驗(yàn)室測(cè)試不就行了?
這里有個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題——月球環(huán)境和地球完全不同。月球沒(méi)有磁場(chǎng)和大氣層,宇宙輻射直接照射;晝夜溫差高達(dá)300度;而且還是真空環(huán)境。在地球上,我們很難完全模擬這種極端條件。
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正因?yàn)檫@個(gè),科研人員才想出了讓月壤磚上天,接受太空真空暴露環(huán)境的實(shí)驗(yàn)。這次回來(lái)的月壤磚,也僅僅是這次暴露實(shí)驗(yàn)的一部分。因?yàn)槲覀兎至巳齻€(gè)批次,每批次暴露實(shí)驗(yàn)時(shí)間不同,這次回來(lái)的只是暴露1年時(shí)間的月壤磚,另外還有暴露2年和3年的月壤磚依舊在中國(guó)空間站繼續(xù)接受太空環(huán)境的考驗(yàn)。
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這些月壤磚主要接受三大性能測(cè)試:分別是力學(xué)、熱學(xué)和抗輻射三方面。
在力學(xué)性能上,說(shuō)白了就是考驗(yàn)月壤磚結(jié)不結(jié)實(shí),能不能承重。畢竟最后的用途是在月球上蓋房子,要考慮的就是房子的結(jié)構(gòu)安全,磚塊必須堅(jiān)固。
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熱學(xué)性能上,就要經(jīng)歷月球的冰火兩重天。溫度高時(shí),要經(jīng)歷月晝的127度照射,溫度低時(shí),則要扛住零下173度的極寒。這種300度的溫差,如果換做地球上的普通建筑材料,早就開(kāi)裂變形了。
還有一大性能測(cè)試,是關(guān)于抗輻射性能的。由于月球的輻射強(qiáng)度高于地球百倍,在這種環(huán)境下長(zhǎng)期暴露,月壤磚的性能會(huì)不會(huì)退化?如果退化,會(huì)退化到啥樣子?這都是要搞清楚的問(wèn)題。
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為了讓問(wèn)題顯現(xiàn)得更明顯,我國(guó)科研人員在進(jìn)行太空實(shí)驗(yàn)的同時(shí),還在地面建成了實(shí)驗(yàn)室,這里的樣品是為了與太空試驗(yàn)品進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)。
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中國(guó)人什么時(shí)候能在月球上蓋房子?
根據(jù)目前情況分析,2028年特別值得關(guān)注。
嫦娥八號(hào)探測(cè)器預(yù)計(jì)在2028年前后發(fā)射,屆時(shí)會(huì)帶一個(gè)特殊的作業(yè)機(jī)器人上月球。這個(gè)機(jī)器人會(huì)在月球表面進(jìn)行一系列開(kāi)創(chuàng)性工作:載荷布設(shè)、月壤添加和月壤磚拼接。
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說(shuō)白了,就是要在月球上進(jìn)行原位建造的初步驗(yàn)證!這個(gè)時(shí)候,就是實(shí)打?qū)嵉卦谠虑蛏弦迷氯来u干“房地產(chǎn)”了。但這次的規(guī)模只是實(shí)驗(yàn)性質(zhì),并不會(huì)規(guī)模太大。可意義非凡,因?yàn)檫@是人類首次在月球上進(jìn)行實(shí)質(zhì)性的月球建造實(shí)驗(yàn)。
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那么從月壤磚試驗(yàn),到月球基地建設(shè),還需要多久?
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),還有很久。月壤磚,只是這些建設(shè)中基礎(chǔ)的基礎(chǔ),接下來(lái),還需要建造月球基地,從月壤磚到月球基地,有相當(dāng)多的難題要去攻克。比如如何在月球上解決供電和供暖的問(wèn)題,要知道月球的夜晚可是長(zhǎng)達(dá)14個(gè)地球日。另外還有空氣、水、食物等生命保障問(wèn)題,要知道在空間站,空氣和水都是可以循環(huán)供應(yīng)的,而電力則來(lái)自于太陽(yáng)能,在月球上,又該如何實(shí)現(xiàn)循環(huán)呢?還有,宇航員在月球如何才能免受宇宙輻射的傷害?
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雖然問(wèn)題很多,但月壤磚的暴露試驗(yàn)成功,讓我們看到了在月球建設(shè)月球基地的可能性,打下了基礎(chǔ)。
根據(jù)規(guī)劃,中國(guó)載人登月計(jì)劃將在2030年前實(shí)現(xiàn)。而嫦娥八號(hào)的任務(wù),就是為后續(xù)建設(shè)國(guó)際月球科研站打前站。先由機(jī)器人上去做準(zhǔn)備工作,等宇航員抵達(dá)后,就可以開(kāi)展更深入的建造和科研工作。
中國(guó)人離在月球上蓋房子的夢(mèng)想,真的不遠(yuǎn)了!
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