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• 发布时间：2025-11-25 12:26:26
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砖，是世界上最古老，也是咱们一样平常最认识的修建质料之一。小小一块砖，于人类文明演化进程中具备主要意义。从底格里斯河上游9500年前的古老砖坯，到美索不达米亚平原上掘客出来的砖块；从我国蓝田出土的5000年前仰韶文化晚期烧结砖，到秦代烧制程度领先世界并年夜量运用到工程中的砖块……纵不雅砖的发源与成长，质料工艺不停立异，运用场景连续拓展。

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那末，“月壤砖”究竟是甚么砖，及地球上的砖又有甚么差别呢？

月壤砖的原质料是月壤。月壤是指笼罩于月球外貌基岩以上的疏松颗粒聚集物资，是经陨石撞击、宇宙射线轰击、猛烈温度变化的产品。月壤及地球泥土很纷歧样。比拟而言，地球泥土是岩石颠末风化作用形成的矿物颗粒，由矿物资及腐殖质构成的固体颗粒约占地球泥土体积的50%。月壤颗粒形态多为棱角状、次棱角状、长条状等。就其化合物身分而言，月壤以氧化硅为主，同时富含氧化铝、氧化铁、氧化镁、氧化钙等；就矿物身分而言，月壤重要为斜长石、橄榄石、辉石、钛铁矿和玻璃物资等；就粒径漫衍而言，美国阿波罗与苏联“月球”的样品粒径于10微米至100微米之间，而我国嫦娥五号收罗的月壤样品最年夜粒径不跨越300微米。

月壤砖的建造工艺有许多种路子。好比，于月壤中添加水及胶凝质料，就可将其制备为类混凝土砖。现有研究提出的月壤基类混凝土重要包括地聚合物混凝土、碱引发混凝土、硫黄黏结类混凝土及有机物黏结类混凝土等，常温下的抗压强度约为5至70兆帕。然而，这类工艺要求从地球携带一部门质料去月球才能制备月壤砖。除了此以外，也能够像烧制红砖、青砖同样，采用烧结工艺制备月壤砖，如微波烧结、热压烧结、电磁感到烧结等。如许制备的月壤砖，其抗压强度最高可达500兆帕以上，比平凡红砖15至20兆帕的抗压强度要高患上多。制备布局繁杂、异形的月壤砖，也能够利用激光、电子束、太阳能等为能量源的增材制造技能。

月壤砖的利用情况与地球情况纷歧样。于月球上，月壤砖面对低重力、高真空、年夜温变、高频月震、强辐射、微陨石打击等极度情况。月球外貌重力仅为地球外貌的约1/6，月壤砖作为月面修建布局基础的承载力是否会于低重力前提下显著削弱？月面日夜27.32天更替一次，日夜温差可达290摄氏度，月壤砖的机能于凹凸温轮回作用下是否会发生退化？月球每一年发生约1000次深部月震，月壤砖和其制作布局可否蒙受住月震而不被粉碎？宇宙射线如质子、太阳风粒子等可直达月面，按照嫦娥四号探测数据，月表情况辐射到达每一小时60微希沃特，是地球外貌辐射程度的200倍。月壤砖可否抵抗住这些强辐射并起到掩护航天三木SEO-员和航天器的作用？这些极度情况都对于月壤砖的力学、热学、防辐射、经久性等机能提出了很高的要求。华中科技年夜学研制的模仿月壤砖在2024年11月15日经由过程天舟八号乐成送往中国空间站，开展为期3年的舱外袒露实验，为将来月球基地设置装备摆设堆集科研数据。

月壤砖到底有甚么用场呢？起首是于月球上造屋子。美国航空航天局（NASA）设计了由33个月壤砖砌筑而成的拱形圆顶布局，佛罗里达国际年夜学提出了外壳由空心砌块构成的月球栖息处所案，华中科技年夜学则假想由预制榫卯月球砖为基本单位制作月球“玄武基地”。除了了屋子，制作月面着陆场也离不开月壤砖，华中科技年夜学提出了由拓扑互锁月壤砖构成的月面着陆垫制作方案，可有用提高招陆垫的承载能力。今朝，我国规划实行的嫦娥八号使命中，有一项是测验考试于月球当场取材、使用3D打印技能制备月壤砖。为了实现这一方针，国度航天局探月与航天工程中央构造中国空间技能研究院、华中科技年夜学等单元的科研团队正于一路攻关。咱们可以期待，将来于月球上用月壤砖制作国际月球科研站及月球基地。

（作者为华中科技年夜学土木与水利工程学院传授）