在月球上蓋房子！「月壤磚」來了

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在月球上蓋房子！「月壤磚」來了，隨着人類對太空探索的不斷深入，在月球上建立基地已不再是遙不可及的夢想。然而，要實現這一目標，面臨着諸多挑戰，其中建築材料的獲取便是關鍵問題之一。近日，我國科研團隊在這方面取得了重大突破 —— 模擬月壤燒制的 「月壤磚」 已成功製備，為未來在月球上蓋房子奠定了堅實基礎。

月壤磚的研發背景

月球表面環境惡劣，低重力、高真空、大溫變、高頻月震、強輻射以及微隕石衝擊等極端條件，對建築材料的性能提出了極高要求。若從地球運輸建築材料到月球，成本將高得驚人。因此，利用月球原位資源製造建築材料成為了必然選擇。月壤作為月球表面廣泛存在的物質，便成為了製作建築材料的首選原料。

月壤磚的製作工藝

月壤中含有多種礦物成分，且熔點各不相同，所以確定最佳燒制溫度，使製作的月壤磚達到建築材料所需強度至關重要。目前，科研人員已嘗試多種燒結試驗。其中，真空燒結是模擬月球的真空環境，將裝有月壤粉末的石墨模具整體置於真空熱壓爐內進行燒制，一爐真空環境的模擬月壤磚燒制大約需要 24 小時。此外，還有惰性氣體燒結和空氣燒結等方式。研究表明，在惰性氣體中燒結的月壤磚強度最高，能達到 100 多兆帕。

除了傳統的燒結工藝，科研人員還探索了其他創新方法。例如，通過電磁感應燒結爐將電能轉化為熱能對模具加熱，十分鐘左右就能燒制出一個長 18 厘米的模擬月球磚；或者利用菲涅爾透鏡把太陽光聚焦在月壤上，通過聚焦點的高溫將月壤燒結成磚。這些方法為在月球上利用太陽能進行燒結建造提供了可能。

月壤磚的性能測試

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在地球上燒制的月壤磚比普通混凝土堅硬，但月球的原位環境與地球差異巨大，這些月壤磚能否經受住月球極端環境的考驗，仍是當前研究的重點。2024 年 11 月 15 日，我國研製的模擬月壤磚搭乘天舟八號前往中國空間站，將完成為期 3 年的太空暴露試驗。此次試驗主要驗證月壤磚的力學性能（如抗壓、抗拉等）在經歷暴露實驗後是否會退化，熱學性能（如保溫、隔熱等）在巨大溫差下會產生何種變化，以及在受到大量宇宙輻射影響後是否會發生改變。這些性能數據對於評估月壤磚能否用於月球基地建設至關重要。

月壤磚的應用前景

若月壤磚能夠通過各項性能測試，它將在未來的月球基地建設中發揮巨大作用。從居住房屋到科研設施，從月面着陸場到各種功能性建築，月壤磚都有望成為主要的建築材料。例如，美國航空航天局（NASA）設計了由 33 個月壤磚砌築而成的拱形圓頂結構，佛羅里達國際大學提出了外殼由空心砌塊組成的月球棲息地方案，而我國華中科技大學則設想由預製榫卯月球磚為基本單元建造月球 「玄武基地」。此外，我國計劃實施的嫦娥八號任務中，也將嘗試在月球就地取材、利用 3D 打印技術製備月壤磚。

「月壤磚」 的出現，讓我們距離在月球上蓋房子的夢想又近了一步。隨着相關技術的不斷完善和發展，相信在不久的將來，人類將能夠在月球上建立起屬於自己的家園，開啟更加深入的太空探索之旅。