NASA希望通过其Artemis月球计划将我们送回月球进行长期停留,但在我们可以安全地在月球上长期驻扎之前,还有许多后勤工作需要解决。其中一个障碍就是宇航员将用于建造永久性月球基地的实际材料,这将需要一系列我们在地球上通常不需要考虑的工程考虑。然而,得益于最近的突破,Artemis的组织者至少可以节省大量往返地球和月球之间运送材料的精力,方法是直接在月球表面利用碎片和盐水进行3D打印基地营的建筑模块。
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根据本周早些时候中佛罗里达大学的一份公告,该校机械与航空航天工程系的一支团队开发了一种新建筑材料,部分由月壤组成——即覆盖月球表面的松散岩石、尘土和其他碎片。使用3D打印和一种称为粘合剂喷射技术(BJT)的方法,其中液体粘合剂(在此案例中为盐水)被注入由UCF的Exolith Lab提供的月球粉末床中,副教授Ranajay Ghosh的团队能够生产出能够承受比我们大气层大2.5亿倍压力的砖块。
尽管最初生产的圆柱形砖块相对较弱,但用1200摄氏度的高温对其进行烘烤,可以增强它们的强度,使其成为NASA希望最终在月球上建立的结构(如模块化小屋和移动房屋)中可行的工具。“这项研究有助于太空探索界关于就地利用地外资源与从地球运输材料之间寻找平衡的持续辩论,”Ghosh在中佛罗里达大学的公告中说。“我们开发利用月壤丰富性优势的技术越多,未来我们在建立和扩展月球、火星和其他行星的基地营方面将拥有越大的能力。”
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除了结构稳定性,主要好处之一还将是大幅降低Artemis月球基地的材料成本。在月球上就地生产至少一部分所需物品,比通过极其昂贵的航天器发射来运送它们要便宜得多。因此,月壤砖对未来火星基地的建设也可能是一个好兆头。这肯定比曼彻斯特大学一位学生去年提出的使用宇航员的血液和尿液作为粘合剂来建造住所的建议要好。