在月球上建房,材料從哪里來?我國科研人員給出創(chuàng)新答案——直接用月壤當(dāng)“太空建材”。
近日,“活力中國調(diào)研”安徽主題采訪走進合肥市的深空探測實驗室。實驗室內(nèi)一臺特殊的3D打印機正在安靜運轉(zhuǎn),與普通打印機不同,這臺設(shè)備使用的“墨水”是模擬月壤,而能量來源則是聚光太陽能。這項“月壤3D打印系統(tǒng)”的技術(shù),或?qū)氐赘淖兾磥碓虑蚧氐慕ㄔ旆绞健?/span>
“我們這臺設(shè)備最大的特點就是完全使用月壤作為原材料,不需要從地球攜帶任何輔助材料?!表椖考夹g(shù)負責(zé)人、高級工程師楊洪倫介紹道,“簡單來說,就是可以用月球的土,建月球的房?!?/span>
“月壤 3D 打印系統(tǒng)”技術(shù)負責(zé)人楊洪倫介紹相關(guān)情況
從“聚光方式”到“成型工藝”的抉擇
研制過程并非一帆風(fēng)順。團隊最初面臨聚光方案選擇難題:是用菲涅爾透鏡、薄膜透鏡還是反射式聚光器?在月壤成型工藝上,又要在粉末燒結(jié)、高溫熔融和粘結(jié)固化等多種技術(shù)路線中作出抉擇。
“我們做了上百次試驗,最終確定‘反射聚光+光纖傳能’的能源方案,配合粉末床熔覆成型工藝。”楊洪倫回憶,這種組合既保證了能量利用效率,又適應(yīng)了月球晝夜溫差大、塵埃多的特殊環(huán)境。
月壤3D打印設(shè)備打印的月壤模擬磚塊
20多個專業(yè)團隊聯(lián)合攻關(guān)
這個項目集結(jié)了行星科學(xué)、材料學(xué)、機械工程等20多個專業(yè)領(lǐng)域的科研力量。團隊采用“頂層設(shè)計+分層攻關(guān)”的工作模式:先由深空探測全國重點實驗室牽頭確定總體目標(biāo),再將任務(wù)分解給各專業(yè)團隊。
團隊采取了自上而下分解任務(wù),自下而上迭代優(yōu)化的工作方式,聯(lián)合國內(nèi)頂尖科研力量協(xié)同攻關(guān)?!熬拖窠ㄔ煲粭澊髽牵纫姓w設(shè)計,又要確保每一塊磚都達標(biāo)?!睏詈閭愡@樣比喻團隊的協(xié)作模式。
解鎖月球未來基建的“無限可能”
對于這項技術(shù)的應(yīng)用前景,楊洪倫充滿信心:“它不僅可用于建造月球科研站的房屋,還能打印月面道路、設(shè)備平臺等基礎(chǔ)設(shè)施?!备匾氖牵@項技術(shù)將驗證月面能源捕獲和物質(zhì)轉(zhuǎn)化的可行性,為后續(xù)深空資源開發(fā)利用奠定基礎(chǔ)。
仰望夜空中的月球,人類建設(shè)月球基地的夢想正一步步照進現(xiàn)實。月壤3D打印技術(shù)的突破,不僅解決了月球建房用什么的難題,更開創(chuàng)了地外資源利用的新模式。目前,研究團隊正在對系統(tǒng)進行進一步優(yōu)化,未來或?qū)㈤_展實地測試。這項由中國科學(xué)家自主研發(fā)的技術(shù),正在為人類探索深空提供新的“中國方案”。
(審核編輯: 朝言)
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