华中科技大学建议的月壶尊打印建造有规划默示图。

砖，是天下上最陈腐，亦然咱们宽阔最老到的建筑材料之一。小小一块砖，在东谈主类斯文演化进度中具有浩瀚酷爱酷爱。从底格里斯河上游9500年前的陈腐砖坯，到好意思索不达米亚平原上发掘出来的砖块；从我国蓝田出土的5000年前仰韶文化晚期烧结砖，到秦朝烧制水平当先天下并大批应用到工程中的砖块……纵不雅砖的发源与发展，材料工艺不断更正，应用场景握续拓展。

那么，“月壤砖”到底是什么砖，和地球上的砖又有什么不同呢？

月壤砖的原材料是月壤。月壤是指秘籍在月球名义基岩以上的松散颗粒堆积物资，是经陨石撞击、寰宇射线轰击、剧烈温度变化的居品。月壤和地球泥土很不通常。比拟而言，地球泥土是岩石过程风化作用造成的矿物颗粒，由矿物资和腐殖质构成的固体颗粒约占地球泥土体积的50%。月壤颗粒款式多为棱角状、次棱角状、长条状等。就其化合物因素而言，月壤以氧化硅为主，同期富含氧化铝、氧化铁、氧化镁、氧化钙等；就矿物因素而言，月壤主要为斜长石、橄榄石、辉石、钛铁矿及玻璃物资等；就粒径散布而言，好意思国阿波罗与苏联“月球”的样品粒径在10微米至100微米之间，而我国嫦娥五号网罗的月壤样品最大粒径不向上300微米。

月壤砖的制作工艺有好多种路子。比如，在月壤中添加水和胶凝材料，就可将其制备为类混凝土砖。现存盘考建议的月壤基类混凝土主要包括地团员物混凝土、碱激勉混凝土、硫黄黏结类混凝土和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。然则，这种工艺要求从地球佩带一部分材料去月球才能制备月壤砖。除此以外，也不错像烧制红砖、青砖通常，经受烧结工艺制备月壤砖，如微波烧结、热压烧结、电磁感应烧结等。这么制备的月壤砖，其抗压强度最高可达500兆帕以上，比粗俗红砖15至20兆帕的抗压强度要高得多。制备结构复杂、异形的月壤砖，也不错使用激光、电子束、太阳能等为能量源的增材制造技艺。

月壤砖的使用环境与地球环境不通常。在月球上，月壤砖靠近低重力、高真空、大温变、高频月震、强发射、微陨石冲击等顶点环境。月球名义重力仅为地球名义的约1/6，月壤砖四肢月面建筑结构基础的承载力是否会在低重力条目下显赫消弱？月面日夜27.32天更迭一次，日夜温差可达290摄氏度，月壤砖的性能在高下温轮回作用下是否会发生退化？月球每年发生约1000次深部月震，月壤砖过火建造结构能否承受住月震而不被破碎？寰宇射线如质子、太阳风粒子等可直达月面，确认嫦娥四号探伤数据，月表环境发射达到每小时60微希沃特，是地球名义发射水平的200倍。月壤砖能否抵牾住这些强发射并起到保护航天员及航天器的作用？这些顶点环境王人对月壤砖的力学、热学、防发射、经久性等性能建议了很高的要求。华中科技大学研制的模拟月壤砖于2024年11月15日通过天舟八号见效送往中国空间站，开展为期3年的舱外显现测验，为将来月球基地建造蕴蓄科研数据。

月壤砖到底有什么用处呢？起首是在月球上造屋子。好意思国航空航天局（NASA）想象了由33个月壤砖砌筑而成的拱形圆顶结构，佛罗里达外洋大学建议了外壳由空腹砌块构成的月球栖息地有规划，华中科技大学则设思由预制榫卯月球砖为基本单元建造月球“玄武基地”。除了屋子，建造月面着陆场也离不开月壤砖，华中科技大学建议了由拓扑互锁月壤砖构成的月面着陆垫建造有规划，可有用耕作作陆垫的承载才气。现在，我国缱绻执行的嫦娥八号任务中，有一项是尝试在月球当场取材、期骗3D打印技艺制备月壤砖。为了竣事这一计较，国度航天局探月与航天工程中心组织中国空间技艺盘考院、华中科技大学等单元的科研团队正在一谈攻关。咱们不错期待，将来在月球上用月壤砖建造外洋月球科研站和月球基地。

（作家为华中科技大学土木与水利工程学院老师）

作家：周诚