提提到月球,不少人都会犯嘀咕:这地方连空气都没有,还想盖房子住人?
以前听着像科幻片里的情节,可现在中国科学家已经拿出了实打实的技术。
月球上的土能做成砖,连喝水、呼吸的氧气,都能从月球本土“挖”出来。
这些突破到底离咱们住上“月球房”还有多远?
更重要的是,这些看着“高大上”的航天技术,跟咱们普通人的日子又有啥关系?
月球建房基石月壤砖
想在月球盖房子,首先得有建材。
总不能从地球运水泥钢筋吧?一公斤东西运到月球要花几十万元,成本高得离谱。
现在,这个问题有了答案—用月球上的土做砖。
深空探测实验室从2019年落户安徽后,花了约两年时间搞出了月壤打砖机。
这款设备研发没走弯路,先论证方案,确定用特殊透镜聚光、把月壤粉末烧熔成型的路子。
接着攻关核心难题,比如太阳能要放大3000倍传输,普通光纤束容易烧坏。
团队就做了近百次试验,终于搞出能扛住高温的新光纤。
最后还得适应月球不同区域的土,配制了好几种模拟月壤反复测试,才让设备稳定下来。
科研团队针对月球不同区域的月壤特性,特意用月海玄武质模拟月壤。
类似月球低洼地区的土和高地斜长质模拟月壤,类似月球高地的土做对比试验。
结果发现两种土制成的月壤砖,抗压强度实验室模拟值为普通砖3倍以上。
真实月壤可能因成分差异略有不同。
就算经历月球白天127℃、夜晚-173℃的极端温差循环,砖体也不会出现开裂或变形。
这为后续月面建筑的稳定性打下了关键基础。
它的工作原理不复杂,就像用放大镜聚光烧纸。
只不过这套设备用反射镜把太阳能聚起来,通过光纤传到月壤上。
瞬间加热到1300℃以上,把松散的月壤熔成结实的砖。
更厉害的是,做砖不用加任何添加剂。
100%用月球本土的土,而且砖的强度高、密度大,除了盖房子,还能铺路面、搭设备平台。
现在样机已经成了,下一步就是等机会送到月球上,在真实的月球环境里试试效果。
有了这种“月球砖”,盖房子的原料问题就解决了。
不过要注意,月球上没有大气,昼夜温差能到300℃,光靠砖还没法直接建能住人的房子。
得和刚性舱、柔性气囊舱搭配,砖主要负责外层防护,挡住辐射和极端温度。
但不管怎么说,有了砖,“月球房”就有了最基础的建材。
水氧破局,生存有保障
光有房子还不行,人在月球上得喝水、呼吸。
从地球运水运氧,同样成本高得吓人,所以科学家早就在琢磨怎么从月球上“造”水和氧。
中科院先找到了“炸水”的办法。
月球南北极的阴影坑里藏着水冰,就像冬天地面冻住的冰碴子。
科研人员设计了类似“插针加热”的装置。
把针插进土里加热,水冰就会变成水蒸气,再把水蒸气冷凝成液态水。
不过这水不能直接喝,得经过净化、杀菌,还得能循环利用。
比如洗完脸的水、用完的废水,处理后能再用,这样才能长期维持。
哈尔滨工业大学还和深空探测实验室合作。
搞出了群针式水冰热提取系统,就像在月球上装了个“自来水厂”,每小时提取10-50克水冰。
而且这些水除了喝,电解后还能出氧气和氢气,氧气能呼吸,氢气能当燃料,一举两得。
更让人期待的是,嫦娥八号计划在2028年前后发射。
到时候会带验证装置上月球,实地测试月壤产水技术。
据测算,1吨月壤产出的水差不多够50人喝一天,这意味着月球上的饮水问题有望彻底解决。
氧气的另一个来源是月壤本身。
月球的土里藏着不少氧元素,只不过都和金属结合在一起。
科学家用高温把月壤熔成液体,再用电解的办法,把氧从金属氧化物里“拽”出来。
这个过程还能收获额外成果,加热熔融的月壤底部会凝结出铁合金和陶瓷玻璃。
铁合金能加工成月球车配件、小型机械零件,陶瓷玻璃则可做舱体防护面板。
相当于一份原料产出三种可用物资,进一步减少地球物资运输需求。
目前这套技术已在实验室验证。
每小时能从月壤中提取约1升氧气,刚好满足一个成年人的基础呼吸需求。
接下来只需把设备缩小优化,就能搬到月球上用。
另外,月球上种菜也有思路了。
计划建月面植物舱,用LED灯补光,雾培滴灌省水,种些容易活、病虫害少的蔬菜。
更环保的是,人的剩饭剩菜、排泄物,处理后能当肥料,让蔬菜循环生长。
这样一来,水、氧、食物这三大生存要素,都能在月球上实现“自给自足”,不用全靠地球补给。
航天技术惠民生
看到这,可能有人会问:
这些都是太空里的技术,跟咱们每个月领工资、交水电费的普通人有啥关系?
其实这些技术早就开始“落地”,悄悄改变咱们的生活了。
月球上要净化水、循环用水,这套技术用到地球上,就能改进家用净水器。
让自来水更干净,还能提高废水利用率,减少浪费。
月球上用太阳能聚光、电解制氧的技术,也能帮着优化地球的能源利用。
比如提升太阳能发电的效率,让家里的电费更便宜。
制氧过程中产生的合金材料,说不定以后能用来做更轻便、更结实的建材,降低盖房子的成本。
航天育种也已经惠及农业了。
安徽阜阳的农科院,2013年把小麦种子送上神舟十号飞船。
在太空“遨游”15天后带回地面,经过多年选育,培育出了阜航麦1号。
这种小麦抗寒、抗病,亩产能到1350斤,比普通品种高不少。
2023年,阜航麦1号在安徽、河南、江苏已经种了40万亩。
种粮大户种它能多赚钱,咱们老百姓也能吃到更稳定的粮食供应。
北斗导航更是渗透到生活方方面面。
湖北武汉的农场里,装了北斗的旋耕机不用人开,就能笔直地翻地。
田里的传感器还能实时监测土壤酸碱度、温度,节省90%以上的管理人工。
宜昌的山区里,电力工人用装了北斗的无人机巡线,就算没网络信号,也能精准定位。
发现线路上的小问题,保障家里用电稳定。
还有北京、芜湖等地,基于航天技术的无人驾驶接驳车已经上路。
从地铁站到写字楼只要8分钟,比走路快多了。
甚至手机拍照技术也受了航天启发。
航天领域用的类脑神经形态传感器,能像人眼一样“异步”曝光,拍明暗差距大的画面也清晰。
现在这套技术已经用到手机上,以后拍逆光照片、夜景,效果会更好。
说到底,“月球房”现在虽然还没建成。
要先在月球上验证打砖机、产水设备,再解决建筑结构、机器人协同施工等问题。
但技术一直在稳步推进。
更重要的是,为了“住月球”研发的技术,已经开始反哺地球。
让咱们的水费、电费更省,粮食更充足,出行更方便。
未来等这些技术更成熟,“月球房”可能会离我们越来越近。
而咱们的生活,也会因为这些航天突破变得越来越好。