如何在月球上筑路
据西班牙《公众》日报网站2月26日报道,在月球上铺路以便后续探索、居住和工作,是欧盟PAVEL项目的目标。要实现这一切,第一个障碍就是找到建筑材料,才能开始建设基础设施、跑道、道路、庇护所和工具。
材料工程师莱娜·梅耶尔说:"鉴于从地球运输材料的高昂成本,开展月球探索的一个先决条件便是直接在太空制造物体。"专家称,显然,一开始我们将不得不从我们的星球上带来原材料和能源,但最终是为了尽快用上月球的原材料和利用太阳能供能。
我们说的原材料是什么?它是橙色的——或许是在与航天器内的空气接触时被氧化所致,还有火药燃烧的气味。它叫表岩屑,是覆盖在月球表面的一层物质,类似滑石粉。
它是由各种来源的松散物质组成的"地毯"。有些是坠落到这颗卫星上的陨石的碎片。它还包含灰尘、矿物颗粒和土壤碎片(直径小于一厘米的颗粒),并受到巨大的昼夜温差和太阳辐射的侵蚀作用。
表岩屑的厚度因地而异:在月海可深达四到五米,而在山区这个数字可能翻倍。它约有38亿至40亿年的历史。
正是这种表岩屑成为PAVEL项目的研究关键。该项目旨在压实这种材料,然后将其加热……最终达到使用标准,类似3D打印机的墨水。这个过程也被称为烧结。
到目前为止,研究人员已经证明,利用欧洲航天中心生产的表岩屑模拟物——与阿波罗14号带回来的表岩屑样本成分相似——以及代表月球表面所接收太阳能的激光设备,是可能做到的。下一步是设计一种方案,利用逐层烧结技术制造不同的物体(可用于月球探索的工具)。
自2021年项目启动以来,研究人员已经成功生产出不同厚度的材料,材料厚度取决于烧结过程的时间和所用能量。他们所获得的产品是由具有规则形状和玻璃质地的颗粒构成的。
如果说在地球上的这些初步实验中,科学家们成功找到了将覆盖在月球上的灰尘转化为3D打印建筑材料的方法的话,那么这项发明将是太空探索的一大突破。别忘了,表岩屑不仅存在于月球上,还存在于其他卫星、小行星和大气层厚度小于地球的行星上。
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