我们日常生活中的建筑用砖一般有红砖、青砖以及混凝土砖，但你听说过“月壤砖”吗？所谓“月壤砖”，是我国科学家模拟月壤成分烧制而成的，拟用于未来建造月球基地。再过一段时间，这种“月壤砖”就将搭乘“天舟八号”货运飞船飞向中国空间站，到太空去做暴露实验。“月壤砖”跟普通砖有何不同？

据国家数字建造技术创新中心、华中科技大学教授周诚介绍，“月壤砖”呈榫卯结构，密度与普通砖块相当，抗压强度却是普通红砖、混凝土砖的三倍以上，相当于每平方厘米能承受1吨多重量。

未来月球基地的建造中，可能采用这样的结构形式进行拼装建造。



“月壤砖”需要经受住怎样的考验，才能肩负起月球盖房子的重任？

月面月昼温度超过180℃，月夜又到-190℃，想要盖房子，首先要接受温度剧烈变化的挑战。

因为没有大气保护，大量宇宙辐射和许多微陨石会撞击月球表面。

同时还有震动频率高的月震。

这些都会对月面建筑材料的力学性能、热学性能和抗辐射性能提出苛刻要求。



“月壤砖”为何要去中国空间站？

为了验证“月壤砖”的的性能，近日，“月壤砖”样品要搭乘“天舟八号”货运飞船前往中国空间站。在完成太空实验后，第一块“月壤砖”预计将于2025年年底返回地球。

专家告诉记者，“月壤砖”的太空之旅有三大关键性能要验证，包括：

“月壤砖”的力学性能。太空环境下，样品的力学性能会不会退化十分关键。

“月壤砖”的热学性能的变化。

辐射作用对“月壤砖”的影响。因为月球是真空环境，存在大量宇宙辐射，所以“月壤砖”能否经受住宇宙辐射作用，也非常值得验证。

“月壤砖”如何炼成的？

月球表面复杂的环境对“月壤砖”的性能提出了极高的要求，“月壤砖”是怎么炼成的呢？周诚介绍，“月壤砖”采用真空热压烧结的方式成型，整个过程大概分为三个步骤。

第一步，先把模拟月壤进行称重，按照重量放入模具，因月壤非常松散，所以需要在模具容器里进行压制。



压力施加完毕后，工程师会把压制成型的、带有模拟月壤的模具放到真空热压炉中，加上隔热设施，将它升温烧结。



第三步，对“月壤砖”进行高温烧制。



“月壤砖”是以100%原位成型的工艺方法制造的，整个过程中没有任何其他材料添加物。这也是在未来月球基地建造中的一个非常有潜力的建造方式。


科研人员：将来建设月球科研站时

或可在月球上就地取材

在介绍“月壤砖”制作流程时，科研人员提到一个词——原位成型工艺方法。也就是说，将来建设月球科研站时，可以在月球上就地取材，直接利用月壤、太阳能、矿产等月面原位资源来盖房子，无须再从地球上运输预制建筑构件。

这样能极大降低月面建造的成本。这些模拟“月壤砖”在太空暴露实验后，将为未来在月建设积累科研数据，从而优化实际方案。



周诚表示，模拟月壤烧结的样品一共分为三块样品板，“实际上我们设计的整个暴露时间是三年，每隔一年会下行一块样品板，带着在空间站暴露之后的样品返回地球，再做相关实验。”

为了充分利用太空实测的珍贵机会，研究团队将带到中国空间站的“月壤砖”设计为柱状和片状两种形态：

柱状“月壤砖”主要用于力学测试；

暴露面积较大的片状“月壤砖”，则用于热学和辐射效应测试。

除了形态不同，这些“月壤砖”还使用了5种不同的模拟月壤成分、3种不同的烧结工艺，为后续月球基地的建设提供更准确的科研数据。