神舟二十二號飛船,代號天宮應急1號飛船,已經穩穩發射并對接中國空間站。這次飛船是無人發射,但無人不代表是空船。依舊帶去了很多的補給,其中就包括為神舟二十號飛船修補舷窗的修補材料。
所以相信我們很快就能看到神舟二十一號乘組,會變身太空維修工的場景,去修補神舟二十號飛船的破損懸窗。
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也正因為神舟二十號飛船被太空顆粒撞擊,才導致了神舟二十號乘組,最終選擇換乘了神舟二十一號飛船返回地球。在神舟二十一號飛船中,就帶回來了經歷了兩次神舟任務,歷時1年太空環境暴露實驗的特殊試驗品:整整34塊月壤制成的月壤磚。
這34塊月壤磚,都經歷了極端溫差、強輻射的考驗,如今安然返回地球。我們在月球上的蓋房子計劃,又一次提速,邁出了實實在在的一步。
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這批月壤磚,代號R5,加起來大概100克重。在太空中,這些磚塊都要經歷太空中晝夜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的呢?科研人員用了三種方式,或者說事三種不同工藝制成。分別是熱壓燒結、電磁感應燒結和微波燒結。聽起來很高科技對不對?簡單說,就是用不同的加熱方式,把模擬月壤的粉末“粘”成堅固的磚塊。
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而地面人員收到這34塊在太空環境中暴露1年之久的月壤磚后,結果令人驚喜,狀態良好,同時測得這些磚塊的抗壓強度是普通建筑用磚的3倍以上。
那為啥要大老遠地把它們送到天上去測試?在地球模擬實驗室測試不就行了?
這里有個關鍵問題——月球環境和地球完全不同。月球沒有磁場和大氣層,宇宙輻射直接照射;晝夜溫差高達300度;而且還是真空環境。在地球上,我們很難完全模擬這種極端條件。
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正因為這個,科研人員才想出了讓月壤磚上天,接受太空真空暴露環境的實驗。這次回來的月壤磚,也僅僅是這次暴露實驗的一部分。因為我們分了三個批次,每批次暴露實驗時間不同,這次回來的只是暴露1年時間的月壤磚,另外還有暴露2年和3年的月壤磚依舊在中國空間站繼續接受太空環境的考驗。
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這些月壤磚主要接受三大性能測試:分別是力學、熱學和抗輻射三方面。
在力學性能上,說白了就是考驗月壤磚結不結實,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構安全,磚塊必須堅固。
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熱學性能上,就要經歷月球的冰火兩重天。溫度高時,要經歷月晝的127度照射,溫度低時,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,早就開裂變形了。
還有一大性能測試,是關于抗輻射性能的。由于月球的輻射強度高于地球百倍,在這種環境下長期暴露,月壤磚的性能會不會退化?如果退化,會退化到啥樣子?這都是要搞清楚的問題。
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為了讓問題顯現得更明顯,我國科研人員在進行太空實驗的同時,還在地面建成了實驗室,這里的樣品是為了與太空試驗品進行對照實驗。
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中國人什么時候能在月球上蓋房子?
根據目前情況分析,2028年特別值得關注。
嫦娥八號探測器預計在2028年前后發射,屆時會帶一個特殊的作業機器人上月球。這個機器人會在月球表面進行一系列開創性工作:載荷布設、月壤添加和月壤磚拼接。
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說白了,就是要在月球上進行原位建造的初步驗證!這個時候,就是實打實地在月球上要用月壤磚干“房地產”了。但這次的規模只是實驗性質,并不會規模太大。可意義非凡,因為這是人類首次在月球上進行實質性的月球建造實驗。
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那么從月壤磚試驗,到月球基地建設,還需要多久?
簡單來說,還有很久。月壤磚,只是這些建設中基礎的基礎,接下來,還需要建造月球基地,從月壤磚到月球基地,有相當多的難題要去攻克。比如如何在月球上解決供電和供暖的問題,要知道月球的夜晚可是長達14個地球日。另外還有空氣、水、食物等生命保障問題,要知道在空間站,空氣和水都是可以循環供應的,而電力則來自于太陽能,在月球上,又該如何實現循環呢?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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雖然問題很多,但月壤磚的暴露試驗成功,讓我們看到了在月球建設月球基地的可能性,打下了基礎。
根據規劃,中國載人登月計劃將在2030年前實現。而嫦娥八號的任務,就是為后續建設國際月球科研站打前站。先由機器人上去做準備工作,等宇航員抵達后,就可以開展更深入的建造和科研工作。
中國人離在月球上蓋房子的夢想,真的不遠了!
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