从「月壤砖」看中国航天:脚踏实地,仰望星空
「月球上能盖房子吗?」——这个问题看似天方夜谭,却代表着人类对太空探索的终极梦想:将这颗距离我们最近的星球,真正变成「第二家园」。
而如今,这个梦想的实现,或许不再遥远。
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中国航天,正用一块块看似平凡无奇的「月壤砖」,为人类在月球上建造家园,奠定着坚实的基础。
中国航天,这些年一直是热搜榜上的常客。从「天宫」空间站的建成,到「嫦娥」探测器的月背之旅,再到「祝融」火星车的红色星球漫步,每一次突破都牵动着国人的心弦,也让世界看到了中国航天的力量。
而即将在本月底发射的神舟十九号载人飞船,将肩负着特殊的使命,开启又一次意义非凡的太空之旅。这次任务中,最引人注目的,莫过于一项名为「月壤砖」的实验。
「月壤砖」:月球建造的基石
月球,这颗距离我们最近的天体,一直是人类探索太空的起点和梦想之地。然而,月球环境的恶劣却远超我们的想象。
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首先是极端的温差。月球上没有大气层的保护,白天在太阳直射下,表面温度可高达180摄氏度,足以将水烧开;而到了夜晚,温度又会骤降至零下190摄氏度,比地球上的任何一个地方都要寒冷。
如此巨大的温差,对建筑材料的耐受性提出了极高的要求。
其次是频繁的陨石撞击。月球表面布满了大大小小的陨石坑,这是亿万年来遭受无数次陨石撞击的结果。
这些撞击不仅会对月球表面造成破坏,还会产生巨大的冲击力,对建筑物构成威胁。
此外,月球上还存在着月震的风险。虽然月震的频率和强度远不及地球上的地震,但也足以对建筑物造成一定的影响。
面对如此恶劣的环境,要在月球上建造可以长期居住的基地,就必须找到一种能够经受住各种考验的特殊建筑材料。而「月壤砖」,正是中国科学家为解决这一难题而研制出的创新成果。
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顾名思义,「月壤砖」就是利用月球土壤为主要原料制成的建筑材料。
不过,由于月球土壤的特殊性质,以及现阶段从月球取样返回的成本和难度,目前用于实验的「月壤砖」主要是利用地球上的矿物模拟月壤成分烧制而成。
别看「月壤砖」貌不惊人,其科技含量却不容小觑。
科学家们根据月球土壤的特点,对「月壤砖」的成分配比、烧制工艺、结构设计等进行了反复研究和试验,最终研制出了这种性能优异的新型建筑材料。
在结构上,「月壤砖」采用了类似于中国古代木工中常用的榫卯结构,这种结构无需使用水泥、钉子等粘合剂,就能将砖块牢固地拼接在一起,不仅简化了施工流程,还提高了建筑的稳定性和抗震能力。
月壤砖
在性能方面,「月壤砖」的强度远超我们日常生活中常见的红砖和水泥砖。据测试,一块巴掌大小的「月壤砖」能够承受超过1吨的重量,相当于一辆小型轿车的重量,其抗压能力可见一斑。
为了验证「月壤砖」在真实太空环境下的性能表现,神舟十九号和天舟八号将联合执行一项特殊的任务。天舟八号货运飞船会将这些特制的「月壤砖」送往中国空间站,由神舟十九号的航天员负责进行相关实验。
这些「月壤砖」将在空间站外部的实验平台上暴露一年时间,接受来自太空的各种考验,包括极端温差、高能宇宙射线辐射、微陨石撞击等。科学家们将通过传感器实时监测「月壤砖」的各项性能指标变化,并收集相关数据进行分析研究。
如果实验结果达到预期,那么「月壤砖」将有望成为未来月球基地建设的重要材料,为人类在月球上建造永久性住所提供可靠保障。
三位宇航员
「发一备一」:中国航天的安全密码
在关注神舟十九号任务的同时,我们也注意到,神舟二十号飞船已经做好了准备,随时可以执行发射任务。这并非偶然,而是中国载人航天工程一项重要的安全策略——「发一备一」。
简单来说,「发一备一」就是在每次发射载人飞船时,都会在地面准备另一艘已经完成测试的飞船和火箭,随时待命。
一旦在轨飞船或空间站出现意外情况,这艘备用飞船就将化身「太空120」,在最短时间内发射升空,执行紧急救援任务,将航天员安全送回地球。
这种「双保险」的做法,体现了中国航天对航天员生命安全的高度重视,也彰显了中国航天工程的严谨和周密。
事实上,在国际空间站的历史上,就曾发生过由于缺乏及时有效的救援手段,导致航天员身处险境的事件。
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例如,2018年8月,国际空间站上的俄罗斯「联盟MS-09」飞船突然出现漏气事故,导致空间站气压下降。
虽然事故发生后,空间站上的航天员及时采取措施,封堵了漏气点,但由于当时地面没有准备好的救援飞船,航天员们不得不在空间站内焦急等待了数小时,直到确认空间站气压稳定后,才得以安然入睡。
而中国航天从设计之初,就将「发一备一」的理念融入到载人航天工程的各个环节中,确保无论发生任何意外情况,都能最大限度地保障航天员的生命安全。这种对安全的极致追求,正是中国航天不断取得成功的关键因素之一。
中国空间站:构建人类太空家园
神舟飞船的频繁发射,肩负着「月壤砖」实验、「发一备一」等重要使命,而这一切最终都指向同一个目标:中国空间站的建设与发展。
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中国空间站,又称「天宫」空间站,是中国独立自主建造的载人空间站,也是继苏联/俄罗斯「礼炮」系列、「和平号」空间站和国际空间站之后,人类历史上第四个建造并投入使用的空间站。
中国空间站由核心舱、实验舱I、实验舱II和载人飞船、货运飞船组成,设计寿命为10年,未来可根据需要进行扩展和升级。
目前,核心舱「天和」、实验舱I「问天」、实验舱II「梦天」已经全部发射升空并完成对接,标志着中国空间站基本构型建成,进入到应用与发展阶段。
与国际空间站不同的是,中国空间站从一开始就秉持着开放合作的理念,欢迎世界各国参与到空间站的建设和利用中来。
目前,中国空间站已经与联合国外空司签署了合作协议,将利用空间站平台开展国际合作,并向所有联合国会员国开放空间科学实验的机会。
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来自瑞士、波兰、德国、意大利等17个国家的9个项目,已经通过遴选,成为中国空间站的首批科学实验项目,涵盖了空间天文学、微重力流体物理与燃烧科学、空间材料科学、空间生命科学与生物技术等多个领域。
这些国际合作项目的开展,将极大地促进空间科学技术的交流与进步,为人类和平利用太空、探索宇宙奥秘贡献力量。
而中国空间站的雄心壮志,并不仅仅局限于此。根据计划,中国将在未来几年内,陆续发射巡天空间望远镜、神舟飞船、天舟货运飞船等航天器,与空间站进行对接,进一步扩展空间站的功能和规模。
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届时,中国空间站将拥有更加强大的科研能力,可以开展更多更复杂的科学实验,甚至可以作为深空探测的前哨站,为人类探索更遥远的星球提供支持。
可以预见,随着中国空间站的不断发展完善,它将吸引越来越多的国家和科学家参与其中,成为人类共同探索太空、开发太空资源、构建太空家园的重要平台。
信息来源:
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