
中國未來在月球上建造的房子是什么樣子的?首先,我們必須克服這些測試
首屆地外建筑學(xué)術(shù)研討會于4月8日在華中科技大學(xué)舉行。
會上獲悉,國家數(shù)字建筑技術(shù)創(chuàng)新中心圍繞玄武月球基地星際樂高組裝建設(shè)、月壺尊建筑3D打印建設(shè)、月面著陸墊建設(shè)三項(xiàng)地外建設(shè)研究工作。
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“月壺尊”內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。國家數(shù)字建筑技術(shù)創(chuàng)新中心供圖
中國工程院院士、華中科技大學(xué)教授、國家數(shù)字建設(shè)技術(shù)創(chuàng)新中心首席科學(xué)家丁烈云表示,在過去,在農(nóng)村地區(qū)建造房屋是先燒磚,然后建造墻壁,可以從月表中學(xué)習(xí)。想象一下,在未來,用高能束3D打印技術(shù)制造塊,即使塊打印壞了,也只影響一塊,然后像積木一樣在月球上建造房屋。

月壺尊是一種雙圓頂結(jié)構(gòu),涉及12個設(shè)計參數(shù),滿足空間最大、應(yīng)力最低、保溫要求,重量小,材料少。宇宙飛機(jī)著陸在月球表面有尾火焰,容易濺起月球灰塵,在真空環(huán)境中難以下沉,需要月球著陸墊來避免月球灰塵的產(chǎn)生。
著陸墊的設(shè)計嘗試了垂直互鎖、水平互鎖等方案。專家發(fā)現(xiàn),著陸墊的厚度越厚越好,8厘米以上會影響結(jié)構(gòu)性能。
丁烈云介紹,與傳統(tǒng)建筑不同,地外建筑需要面臨更復(fù)雜的問題和挑戰(zhàn)。以月球?yàn)槔谠虑蛏辖ㄔ欤紫缺仨毧朔O端環(huán)境的考驗(yàn)。例如,月球處于超高真空環(huán)境中,溫度變化為300或400攝氏度,傳統(tǒng)的土木工程施工方法幾乎無法實(shí)施,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性也無法保證。
其次,“運(yùn)輸一瓶礦泉水重量材料到月球需要20萬美元”的高成本意味著所有必要的鋼筋、混凝土、水和其他材料不能從地球上“帶來”,只能使用月球上的天然月球土壤材料盡可能原位。此外,每年大約有1000次2次~三級月震、宇宙射線強(qiáng)輻射、太陽風(fēng)、微隕石沖擊、月球復(fù)雜形狀和地質(zhì)等,使月球原位建設(shè)成為一個極其復(fù)雜的超級工程,涉及多學(xué)科交叉。(記者楊佳峰)
【編輯:王戎飛】
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