华科大“月壤砖”开启太空行程，中国人将在月球盖房子
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新闻记者 李碗容
通讯员 高翔 左盈
11月16日，神舟十九号航天员乘组收到了天舟八号货运飞船，耗时3小时17分，从文昌航天发射场送来的“太空快递”。新闻记者从华中科技大学获悉，其中就有由中国工程院院士、华中科技大学土木与水利工程学院教授丁烈云领衔的华科大科研团队，模拟月壤成分烧制而成的“月壤砖”。此次上太空，就是为了搞清楚“月壤砖”能不能胜任月球造房子的任务。在完成太空实验后，第一块“月壤砖”预计将在2025年年底返回地球。
（模拟）月壤烧结的样品
“月壤砖”为什么要搭乘“天舟八号”前往中国空间站？“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呢？据悉，要在月面盖房子，首先就会遭遇温度剧烈变化的挑战，月昼温度超过180℃，月夜又到-190℃。此外，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。上太空就是为了搞清楚，“月壤砖”能不能胜任月球造房子的任务。华科大团队将借助此次太空之旅，了解在不同的成型工艺下，在空间站的环境中，“月壤砖”的退化规律，为材料选择、工艺优化提供科学依据。
做“月壤砖”的材料来自月球吗？2023年5月，华科大团队获批嫦娥五号月壤样本。此次上太空的“月壤砖”，其原材料为仿制品，是团队通过分析真实月壤成分，并模拟配成后再烧结而成的。据介绍“月壤砖”密度与普通砖块相当，但它的抗压强度却是普通红砖、混凝土砖的三倍以上，相当于1平方厘米的面积上能承受1吨多的重量。在介绍“月壤砖”制作流程时，科研人员提到了一个词——原位成型工艺方法，是指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。不需要再从地球上运输预制建筑构件，这样的方式能够极大地降低月面建造的成本。这些模拟“月壤砖”将在太空暴露实验后，为将来真的到月球上盖房子积累科研数据，从而优化实际方案。
为了充分利用上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。月球上不同位置、不同区域土壤的颗粒成分都不一样。因此，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。该校国家数字建造技术创新中心周诚教授介绍，模拟月壤烧结的样品一共分为三块样品板，实际上团队设计的整个暴露时间是三年。“所以每隔一年我们会下行一块样品板，带着在空间站暴露之后的样品返回地球，然后再来做相关的实验。”周诚介绍。在完成太空实验后，第一块“月壤砖”预计将在2025年年底返回地球。
据悉，早在2017年4月20日，“太空快递员”天舟一号带着华科大物理学院引力中心“非牛顿引力实验检验的关键技术验证”出发，两天后送达天宫二号。
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