從「月壤磚」看中國航天:腳踏實地,仰望星空
「月球上能蓋房子嗎?」——這個問題看似天方夜譚,卻代表著人類對太空探索的終極夢想:將這顆距離我們最近的星球,真正變成「第二家園」。
而如今,這個夢想的實作,或許不再遙遠。
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中國航天,正用一塊塊看似平凡無奇的「月壤磚」,為人類在月球上建造家園,奠定著堅實的基礎。
中國航天,這些年一直是熱搜榜上的常客。從「天宮」空間站的建成,到「嫦娥」探測器的月背之旅,再到「祝融」火星車的紅色星球漫步,每一次突破都牽動著國人的心弦,也讓世界看到了中國航天的力量。
而即將在本月底發射的神舟十九號載人飛船,將肩負著特殊的使命,開啟又一次意義非凡的太空之旅。這次任務中,最引人註目的,莫過於一項名為「月壤磚」的實驗。
「月壤磚」:月球建造的基石
月球,這顆距離我們最近的天體,一直是人類探索太空的起點和夢想之地。然而,月球環境的惡劣卻遠超我們的想象。
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首先是極端的溫差。月球上沒有大氣層的保護,白天在太陽直射下,表面溫度可高達180攝氏度,足以將水燒開;而到了夜晚,溫度又會驟降至零下190攝氏度,比地球上的任何一個地方都要寒冷。
如此巨大的溫差,對建築材料的耐受性提出了極高的要求。
其次是頻繁的隕石撞擊。月球表面布滿了大大小小的隕石坑,這是億萬年來遭受無數次隕石撞擊的結果。
這些撞擊不僅會對月球表面造成破壞,還會產生巨大的沖擊力,對建築物構成威脅。
此外,月球上還存在著月震的風險。雖然月震的頻率和強度遠不及地球上的地震,但也足以對建築物造成一定的影響。
面對如此惡劣的環境,要在月球上建造可以長期居住的基地,就必須找到一種能夠經受住各種考驗的特殊建築材料。而「月壤磚」,正是中國科學家為解決這一難題而研制出的創新成果。
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顧名思義,「月壤磚」就是利用月球土壤為主要原料制成的建築材料。
不過,由於月球土壤的特殊性質,以及現階段從月球取樣返回的成本和難度,目前用於實驗的「月壤磚」主要是利用地球上的礦物模擬月壤成分燒制而成。
別看「月壤磚」貌不驚人,其科技含量卻不容小覷。
科學家們根據月球土壤的特點,對「月壤磚」的成分配比、燒制工藝、結構設計等進行了反復研究和試驗,最終研制出了這種效能優異的新型建築材料。
在結構上,「月壤磚」采用了類似於中國古代木工中常用的榫卯結構,這種結構無需使用水泥、釘子等粘合劑,就能將磚塊牢固地拼接在一起,不僅簡化了施工流程,還提高了建築的穩定性和抗震能力。
月壤磚
在效能方面,「月壤磚」的強度遠超我們日常生活中常見的紅磚和水泥磚。據測試,一塊巴掌大小的「月壤磚」能夠承受超過1噸的重量,相當於一輛小型轎車的重量,其抗壓能力可見一斑。
為了驗證「月壤磚」在真實太空環境下的效能表現,神舟十九號和天舟八號將聯合執行一項特殊的任務。天舟八號貨運飛船會將這些特制的「月壤磚」送往中國空間站,由神舟十九號的航天員負責進行相關實驗。
這些「月壤磚」將在空間站外部的實驗平台上暴露一年時間,接受來自太空的各種考驗,包括極端溫差、高能宇宙射線放射線、微隕石撞擊等。科學家們將透過傳感器即時監測「月壤磚」的各項效能指標變化,並收集相關數據進行分析研究。
如果實驗結果達到預期,那麽「月壤磚」將有望成為未來月球基地建設的重要材料,為人類在月球上建造永久性住所提供可靠保障。
三位太空人
「發一備一」:中國航天的安全密碼
在關註神舟十九號任務的同時,我們也註意到,神舟二十號飛船已經做好了準備,隨時可以執行發射任務。這並非偶然,而是中國載人航天工程一項重要的安全策略——「發一備一」。
簡單來說,「發一備一」就是在每次發射載人飛船時,都會在地面準備另一艘已經完成測試的飛船和火箭,隨時待命。
一旦在軌飛船或空間站出現意外情況,這艘備用飛船就將化身「太空120」,在最短時間內發射升空,執行緊急救援任務,將航天員安全送回地球。
這種「雙保險」的做法,體現了中國航天對航天員生命安全的高度重視,也彰顯了中國航天工程的嚴謹和周密。
事實上,在國際太空站的歷史上,就曾發生過由於缺乏及時有效的救援手段,導致航天員身處險境的事件。
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例如,2018年8月,國際太空站上的俄羅斯「聯盟MS-09」飛船突然出現漏氣事故,導致空間站氣壓下降。
雖然事故發生後,空間站上的航天員及時采取措施,封堵了漏氣點,但由於當時地面沒有準備好的救援飛船,航天員們不得不在空間站內焦急等待了數小時,直到確認空間站氣壓穩定後,才得以安然入睡。
而中國航天從設計之初,就將「發一備一」的理念融入到載人航天工程的各個環節中,確保無論發生任何意外情況,都能最大限度地保障航天員的生命安全。這種對安全的極致追求,正是中國航天不斷取得成功的關鍵因素之一。
中國空間站:構建人類太空家園
神舟飛船的頻繁發射,肩負著「月壤磚」實驗、「發一備一」等重要使命,而這一切最終都指向同一個目標:中國空間站的建設與發展。
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中國空間站,又稱「天宮」空間站,是中國獨立自主建造的載人空間站,也是繼蘇聯/俄羅斯「禮炮」系列、「和平號」空間站和國際太空站之後,人類歷史上第四個建造並投入使用的空間站。
中國空間站由核心艙、實驗艙I、實驗艙II和載人飛船、貨運飛船組成,設計壽命為10年,未來可根據需要進行擴充套件和升級。
目前,核心艙「天和」、實驗艙I「問天」、實驗艙II「夢天」已經全部發射升空並完成對接,標誌著中國空間站基本構型建成,進入到套用與發展階段。
與國際太空站不同的是,中國空間站從一開始就秉持著開放合作的理念,歡迎世界各國參與到空間站的建設和利用中來。
目前,中國空間站已經與聯合國外空司簽署了合作協定,將利用空間站平台開展國際合作,並向所有聯合國會員國開放空間科學實驗的機會。
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來自瑞士、波蘭、德國、義大利等17個國家的9個計畫,已經透過遴選,成為中國空間站的首批科學實驗計畫,涵蓋了空間天文學、微重力流體物理與燃燒科學、空間材料科學、空間生命科學與生物技術等多個領域。
這些國際合作計畫的開展,將極大地促進空間科學技術的交流與進步,為人類和平利用太空、探索宇宙奧秘貢獻力量。
而中國空間站的雄心壯誌,並不僅僅局限於此。根據計劃,中國將在未來幾年內,陸續發射巡天空間望遠鏡、神舟飛船、天舟貨運飛船等航天器,與空間站進行對接,進一步擴充套件空間站的功能和規模。
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屆時,中國空間站將擁有更加強大的科研能力,可以開展更多更復雜的科學實驗,甚至可以作為深空探測的前哨站,為人類探索更遙遠的星球提供支持。
可以預見,隨著中國空間站的不斷發展完善,它將吸引越來越多的國家和科學家參與其中,成為人類共同探索太空、開發太空資源、構建太空家園的重要平台。
資訊來源:
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