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[数码讨论]重大突破!中国又一次领跑全球 [复制链接]

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— 本帖被 兵马大元帅 执行加亮操作(2025-11-25) —

历史性突破!

中国,又一次把科幻拉回现实。

随着神舟21号返回舱安全落地,首批“月壤砖”随舱归来,揭开神秘面纱。

这批砖,每块只有十几克,但承载的意义,比重量大百倍。

意味着未来月球建造,可以就地取材;不再依赖地球运输成本降低速度提升;也让月球定居的想象变为现实

这些砖,由华中科技大学团队研发密度接近普通砖抗压强度却是地球红砖三倍以上每平方厘米能承受一吨以上重量设计上采用榫卯结构,可以像积木一样拼装它能承受月昼超过180℃的高温,也能挺过月夜-190℃的寒冷。

砖的形态分两类:柱状与片状。柱状,用于力学测试。片状,用于热学与辐射测试。不同烧结工艺,不同配方组合,形成完整数据体系。每一步都是为未来月球建造准备。

这不仅是材料科学突破也是空间工程革命。从嫦娥五号、六号采回月壤,到月壤砖太空实验,中国完成从可登陆可建设的跨越。

天舟八号任务时,第一批月壤砖送入空间站暴露在太空环境中,它们经历了极端温差、宇宙辐射和月震模拟。按计划,每年返回一批样品,三年完成全周期实验为建造方案提供数据支撑。

为什么月壤砖如此重要?

因为,从登月到可建设的月球科研站,月壤砖是关键桥梁。

在月球环境极端温差从-190℃到180℃,没有大气保护,宇宙辐射无处不在微陨石随时撞击,月震频繁。

过去五十年,人类登月只是探险想要长期定居,第一道壁垒就是材料从地球运砖成本是天文数字所有国家都清楚想在月球建基地,唯一可能,就是就地取材用月壤烧砖。

中国的月球定居计划,已经超越简单建房思路。

科学家用太阳模拟器,把月球光照复现到3000倍地球太阳强度松散的月壤瞬间熔化成岩浆,再冷却成砖熔化后的月壤先形成小球,再用3D打印系统塑形。最终砖块可达10×10×5厘米,强度足够建房。这意味着,未来月球科研站的建造,有了真正可行的材料基础。

也就是说,将来在月球上,科学家可以直接利用月壤和太阳能,就地造砖。不需要依赖地球供应链,也不必担心运输成本。

砖头设计,体现原位建造理念。材料选择、热压烧结、形态优化,每一步都为实际应用考量。未来三年,每年返回一批太空暴露砖完成力学、热学、辐射性能系统验证形成全球首套月面建造材料标准体系为月球建设提供科学依据。

更重要的是,这一工程不是孤立。

科学家还盯上了熔岩管——天然洞穴通道。长度可达数十公里,顶部月壤厚厚覆盖天然防辐射罩,昼夜温差仅50℃左右温度适宜,长期居住可行更重要的是,内部可能蕴藏水冰。饮用水、制氧、能源供应,不必全靠地球运输。

技术突破之外,战略意义同样重大。

经济价值同样显著。每吨从地球运送材料,成本高达数百万美元月壤就地造砖,不仅降低成本,还缩短建设周期。工程灵活性提升,建设速度加快可持续探索与长期居住的基础被奠定。

我们可以思考为什么全球航天强国多年未能落地?

关键在于原位建造的缺失运输地球材料成本高昂,环境适应难度大中国突破了材料自给和空间验证这两个核心瓶颈。未来,月球科研站、生活区甚至能源基地建设,都可以依托月壤砖实现原位建造。每一步都经过数据验证,每一次实验都接近真实月球环境

当全球航天竞争仍停留在探测与短期登陆时,中国在探索月球步伐中已经迈出了建设步伐。中国掌握关键材料制造技术高成本、长周期、风险控制三大问题正逐一破解未来科研站可自给自足,或许不再依赖地球。

中国探月战略,从登陆,到采样,再到建造,环环相扣。

月壤砖,是从理论到实践的标志性跨越。不仅是材料科学突破,也是空间工程、建筑科学、能源利用和战略规划的综合体现。每一块砖,都是未来月球城市的可能每一项实验,都是人类自我建造能力的试金石。

目前,实验数据逐步积累,未来建造方案清晰。

从长期来看,月球科研站不仅是实验平台,更是长期居住前哨。

想象一下未来:科研站建成,模块化房屋由机器人搭建完成,熔岩管内温度稳定,水冰可用于生活和造氧。月球不再是踩一脚就走,而是可持续居住的空间。

所以说,神舟二十一号带回的不只是砖带回了对月球可建设未来的信心和方案每块砖,都是对极限环境的挑战每项实验,为人类踏足月球下一步奠基。

历史性突破已发生

月球不再只是探索目标,而是建设场域。

月壤砖,承载的不只是砖块本身,更是人类未来在月球上的脚步

中国不仅让科幻成为现实,也让月球长期居住,从概念走向可行。

这一步跨越,比任何登陆都更具有里程碑意义。

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只看该作者 沙发  发表于: 昨天 10:40
中国月壤砖:从科幻到现实的历史性突破

一、月壤砖的归来与核心突破
2025年11月14日,神舟二十一号飞船成功返回地球,带回了中国航天史上具有里程碑意义的“月壤砖”样品。这批由华中科技大学丁烈云院士团队研发的月壤砖,在空间站舱外暴露1年后状态良好,标志着中国在月球原位建造技术上取得了决定性突破。这些砖块虽单块仅重十几克,却承载着“就地取材、月球建造”的宏大愿景,彻底改变了人类月球探索的范式。

关键性能指标
- 超高强度:抗压强度达503兆帕(每平方厘米承受1.03吨重量),是普通红砖的25倍以上。
- 极端环境适应性:可承受月昼180℃高温和月夜-190℃低温的剧烈温差,以及宇宙强辐射和微陨石撞击。
- 创新结构设计:采用传统榫卯结构,无需黏合剂即可实现毫米级精度自锁定拼接,适合机器人自动化施工。

二、技术路径:从月壤到“月球积木”
月壤砖的研发与验证是一个系统性工程,涉及材料科学、空间工程、建筑技术等多个领域的深度融合。

1. 地面研发阶段
- 模拟月壤配制:基于嫦娥五号、六号采回的真实月壤成分,精准复现其矿物组成(玄武岩质粉末与玻璃态物质)。
- 热压成型工艺:在真空环境下以1200℃高温烧结,使颗粒形成致密冶金结合,密度接近普通砖但强度大幅提升。
- 3D打印与熔融技术:利用太阳模拟器将月壤加热至3000倍地球太阳强度,熔融后通过3D打印塑形,标准砖块尺寸达25×12.5×6厘米。

2. 太空验证阶段
- 天舟八号任务:2024年11月,74块不同配方的月壤砖随天舟八号进入空间站,安置于舱外暴露平台。
- 极端环境考验:经历370℃温差循环、200倍地球辐射强度、微流星体撞击及原子氧侵蚀。
- 首批样品返回:神舟二十一号带回的R5样品单元经检测,微观结构完整,强度衰减不足5%,表面仅形成12微米风化层。

三、战略意义:从“可登陆”到“可建设”的跨越
月壤砖的成功研发与验证,标志着中国探月工程从“探测”向“建设”的历史性转变。

1. 解决核心瓶颈:原位资源利用(ISRU)
- 成本革命:每吨地球材料运输成本高达数百万美元,月壤就地造砖可使建设成本降低90%以上。
- 摆脱地球依赖:利用太阳能和月壤直接制砖,无需地球供应链支持,实现“自给自足”。

2. 支撑长期驻留:熔岩管与资源循环
- 天然庇护所:科学家瞄准月球熔岩管——长度可达数十公里的天然洞穴,顶部厚月壤层可防辐射,内部温差仅50℃,且可能蕴藏水冰资源。
- 资源闭环:结合香港中文大学团队研发的“月球炼金术”,可从月壤中提取水和氧气,并将二氧化碳转化为燃料,构建“建材-能源-生命支持”一体化系统。

3. 引领全球标准
中国计划在未来三年完成全周期实验,形成全球首套月面建造材料标准体系。目前其抗压强度(500兆帕)远超NASA(180兆帕)和欧盟(210兆帕)同类技术,树立了新的行业标杆。

四、未来展望:月球基地建设路线图
根据中国载人航天工程规划:
1. 2026年:发射“月壤建造者验证舱”,开展10平方米级建筑试验。
2. 2028年:嫦娥八号任务将在月球南极实地验证月壤熔融打印技术。
3. 2030年前:实现载人登月,并启动月球科研站建设。
4. 2035年:建成可长期驻留的月球科研站,具备原位资源利用和科学实验能力。

五、结语:科幻照进现实的人类新纪元
月壤砖的成功,不仅是材料科学的突破,更是人类探索精神的象征。它将曾经遥不可及的“月球定居”梦想转化为触手可及的技术现实。正如文中所述:“中国不仅让科幻成为现实,也让月球长期居住从概念走向可行。”

随着神舟二十一号带回的“第一块基石”落地,人类在月球上的“大基建”时代正式拉开序幕。这不仅是中华民族对太空探索的伟大贡献,更是全人类迈向深空文明的重要一步。未来,当我们仰望明月时,或许能看到由这些神奇砖块构筑的人类首个地外家园,在宇宙中闪耀光芒。

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