這句話的資訊量有多大：月壤磚、榫卯工藝、中國在月球蓋房。
中國神話裏位於月亮上的宮殿——廣寒宮，即將在現實中打造？！
據央視新聞10月19日訊息
，月壤磚，未來可能用於月球蓋房子的建築材料，將搭乘「天舟八號」貨運飛船前往中國空間站，開展為期3年的暴露試驗。太空試驗完成後，第一塊「月壤磚」預計將在2025年年底返回地球。
1
揭秘「月壤磚」
已知的日常建築用磚一般有紅磚、青磚、混凝土磚，這「月壤磚」又是什麽新奇玩意？
國家數碼建造技術創新中心、華中科技大學教授周誠
介紹：月壤磚，是透過模仿真實月壤的成分
燒結形成。
月壤磚拿起來密度與普通磚塊相當，但抗壓強度是普通紅磚、混凝土磚的三倍以上
，相當於1平方厘米的面積上能承受1噸多的重量。
另外，月壤磚呈榫卯結構
，有利於在未來的月球基地建造過程中，采用榫卯的結構形式進行拼裝建造。
月壤磚的研制地，在華中科技大學國家數碼建造技術創新中心
，由中國工程院院士、華中科技大學教授丁烈雲
，帶領其團隊在此研制而成。
圖源：「華中科技大學」微信公眾號
早在2019年3月，周誠教授作為第一作者，丁烈雲院士為通訊作者，發表了SCI論文【月球基地原位建造方法：中國超級泥瓦匠（In-situ construction method for lunar habitation: Chinese SuperMason）】，大膽提出了在月球建造「玄武基地」的構想
。
「玄武基地」模擬圖（圖源：「華中科技大學」微信公眾號）
這個夢幻般的想法，至今還只能出現在科幻電影裏，畢竟現實中的「月球造房」需要面對極大的挑戰
：
❶ 月球的真空環境，散熱規律不同於地球環境；
❷ 重力是地球的1/6，小重力會改變材料與結構的受力狀態；
❸ 溫度的劇烈變化，月晝和月夜溫差大概為300℃，大溫差對房子的結構效能有很大影響；
❹ 長時間、高頻率的「月震」，月球上每年約發生1000次2-3級的月震；
❺ 月球無大氣保護，大量宇宙輻射和微隕石會撞擊到月球表面；
❻ 月面復雜的形貌和地質；
❼ 太空運輸的高昂成本，將一瓶礦泉水重量的材料運送至月球，要花費20萬美元。
……還有等等未知的挑戰。
而月壤磚的誕生，是人類將得以實作「在月亮上蓋房子」的行程中邁出的一大步。
2022年6月14日的「超級月亮」（圖源：新華社）
月壤磚如何煉成？采用真空熱壓燒結的方式形成。
步驟一：
稱重模擬月壤，按照重量放入模具中；
步驟二：
施加壓力。由於月壤非常松散，需在模具的容器裏進行壓制，經均勻地施壓後形成有效的坯體；
步驟三：
高溫燒制。將壓制成型的、帶有模擬月壤的模具放到真空熱壓爐中，將其升溫燒結。電磁感應燒結爐可以將溫度加熱至1000℃以上，10分鐘左右，一個長18厘米的模擬月壤磚就燒制完成。
整個過程中沒有任何其他材料添加物，是100%原位成型工藝方法
，也就意味著，將來我們建造月球科研站，可以在月球上就地取材
，直接利用月壤、太陽能、礦產等月面原位資源來蓋房子，不需要再從地球上運輸預制建築構件，極大降低月面建造的成本
。
接下來，需測試模擬「月壤磚是否能勝任月球造房的任務，將在太空中驗證其三大關鍵效能
：
❶ 力學效能
，該效能與建房子的關系最大，需測試樣品的力學效能在太空中會不會退化。
❷ 熱學效能
，即保溫和隔熱效能。
❸ 抗輻射效能
，因月球是真空環境，有大量的太空輻射。
模擬月壤及燒結月球磚（圖源：「華中科技大學」微信公眾號）
另外，為了充分利用上太空實測的珍貴機會，研究團隊還將帶到中國空間站的「月壤磚」設計為柱狀和片狀兩種形態
：
柱狀月壤磚：
主要用於力學測試；
片狀月壤磚：
暴露面積較大，用於熱學和輻射效應測試。
同時，除了形態不同，這些「月壤磚」樣品還使用了5種不同的模擬月壤成分、3種不同的燒結工藝
，為後續月球基地的建設可以提供更準確的科研數據。
2
榫卯，實作月球上搭「樂高」
月壤磚另一不得不提的亮點，便是其所運用的榫卯工藝。
榫卯（sǔn mǎo）
，原稱「枘鑿（ruì záo）」，是中國傳統木作的一種接合方式，廣泛套用於各類木制建築、家具中。
榫卯結構中，榫是指凸的部份，也稱榫頭。卯是指凹的部份，又稱椎眼、椎槽。最基本的榫卯，就是將榫插入卯中，實作構件的相連。
抱肩榫（圖源：中國數碼科技館）
燕尾榫（圖源：中國數碼科技館）
夾頭榫（圖源：中國數碼科技館）
北京大學考古文博學院教授徐怡濤稱，透過榫卯，各種獨立又松散的木頭構件得以結合成具有荷載能力的完整結構體
。
榫卯這一接合方式，在中國已有上千年的套用和發展歷史。距今7000年前的河姆渡文明時期
，榫卯結構就出現在幹欄式木構建築上，也存在於器把、小棒等木制工具中。
梁頭榫
：新石器時代·河姆渡文化(距今7000—5000年)，河姆渡遺址出土，余姚市河姆渡遺址博物館藏（圖源：「國博君」微信公眾號）
榫頭帶卯眼木構件：
新石器時代·河姆渡文化(距今7000—5000年)，田螺山遺址出土，浙江省文物考古研究所藏（圖源：「國博君」微信公眾號）
遼代的應縣木塔，是中國建築領域中榫卯結構套用的典型案例。
建於公元1056年的應縣木塔，是世界上現存最高大、最古老純木結構樓閣式建築。全塔主體由數萬個木構件互相卯榫咬合而成。900多年來，應縣木塔歷經多次地震卻始終屹立不倒。
應縣木塔（圖源：@應縣木塔景區）
徐怡濤解釋道：榫卯的各個節點間是可以活動的
，上千個節點的震動能消除掉一部份地震波能量。這種松緊適度的柔性連線具有一定程度的自我恢復能力
，因此，盡管木構架會因為大振幅搖晃而產生一定變形，但當地震波消失後，整個構架仍能恢復原狀。
華中科技大學團隊從中得到啟發，燒出帶有榫卯結構的月壤磚，「像搭建積木一樣」在月球上建房子
。而在月球上「玩積木」將是他們命名為「中國超級泥瓦匠」
的機器人，用於月球表面原位資源進行3D打印的機器人則被命名為「月蜘蛛」
。
值得一提的是，這不是榫卯工藝首次運用在中國航天領域中。
2018年，中國運載火箭技術研究院研發中心自主研制的「一種適用於再入飛行器的榫卯式翼舵結構」
獲國家發明專利。
榫卯式翼舵結構的組裝流程（圖源：中國運載火箭技術研究院官網）
榫卯，是中國傳統木作技術之魂。月壤磚的出現，是中國古代建築的匠人智慧與中國現代科技的完美結合。
3
何時能在月球上蓋房？
在月亮上蓋房，具有什麽意義？
自1969年阿波羅11號登月至今，人類對月球的了解還只是冰山一角。而月球上擁有的水冰儲量和氦-3儲量
，是可能造福地球的動力資源。並且，月球作為人類未來太空探索的彈板，有著戰略意義，可以成為火箭的加油站和中轉站
，降低深空探索的難度和成本。
所以，探索月球背面對人類了解月球結構、地質特征以及宇宙起源具有重要意義。月球基地建成之時就是標誌著人類從「地球文明」邁向「宇宙文明」的關鍵之日。
月球基地想象圖（圖源：科技日報）
那麽，何時能實作在月球上蓋房？
去年3月，首屆地外建造學術探討會在武漢召開，專家學者們普遍認為，「月球造房」未必能在一代科學家身上實作，需要經歷科學家群體不斷上下求索
。但是，以跨學科交流推動各相關領域科學家凝聚共識、共同解決難題、應對各種挑戰
是必須要做的工作。
2021年11月19日，在北京故宮午門拍攝的中國空間站過境照片。（圖源：新華社）
嫦娥奔月成仙，居住在月宮——月亮上的廣寒宮中，這是一則在中國流傳千年的浪漫神話。
今年6月25日，嫦娥六號帶著來自月球珍貴的「禮物」返回地球，完成了世界首次月球背面采樣和起飛，更新了中國探月工程的任務書。
當「嫦娥」一次次向月亮奔赴，相信廣寒宮也終究有一日會成功打造出來，將中華民族對月亮憧憬的千年夢想轉化為現實。
廣州日報媒重點實驗室出品
統籌/徐梅花
文字整理：蘇琬茜
參考來源：央視新聞、中國科學報、「華中科技大學」微信公眾號、科技日報、光明日報、科普中國
廣州日報新花城編輯：蘇琬茜
