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#中国黑科技实现在月球盖房制氧取水#【#月壤可变身氧气水源和建筑材料#】在月球上

#中国黑科技实现在月球盖房制氧取水#【#月壤可变身氧气水源和建筑材料#】在月球上“挖土”盖房、制氧、取水,不再是科幻想象。4月26日,在合肥举办的第四届中国(安徽)科交会上,深空探测实验室带来的三台硬核装备,将这一愿景照进现实。这套“就地取材”的月壤资源利用组合,直击月球长期驻留的核心痛点,成为本届科交会深空探测展区最亮眼的科技成果之一。

人类若要在月球长期生存,房子、氧气、水是三大刚需。但地月距离约38万公里,从地球运送物资成本天价,每公斤载荷费用高达数十万美元。“全部靠地球补给,根本不具备可持续性。”深空探测实验室相关负责人表示,此次亮相的月壤原位3D打印系统、月壤熔盐电解制氧样机、月壤水冰提取系统,精准破解这一难题,用月球本土资源构建闭环生存保障体系。

“烧”土成砖,在月球可盖“太空豪宅”

4月26日,记者走进展区,几块黝黑发亮的块状物瞬间抓住眼球,它们不是普通的石头,而是用模拟月壤打印出的“月壤砖”,摸起来致密坚硬,比家里的红砖结实多了。而它们的“制造者”,就是一台颜值与实力并存的月壤原位3D打印系统——全球首台基于聚光太阳能熔融技术的“月球建筑大师”。

采访中记者了解到,它的工作原理说起来很简单,却藏着大大的智慧:不用从地球带任何“墨水”,月球上随处可见的月壤,就是它唯一的原材料。就像用放大镜汇聚阳光点燃纸片,这台机器自带一面直径0.6米的聚光反射镜,能精准汇聚太阳光,再通过光纤束传输,把月壤加热到1300℃的高温——相当于把月壤“烧”成液态,再一层层“挤”出形状,打印精度比5%还高。

不管是平整的月球路面、稳固的设备平台,还是量身定制的房屋构件,只要你能想到,它都能“打印”出来。“未来航天员在月球盖房子、修道路,全靠它撑腰。”深空探测实验室未来技术研究院高级工程师杨洪伦笑着介绍。

当然,这台“建筑大师”的诞生也没那么容易。研发初期,团队要攻克月球高真空、低重力的极端环境,还要解决太阳能稳定聚光、高温月壤均匀成型等难题。经过反复试验,他们最终选定“反射聚光—光纤束传能—粉末床熔覆成型”的技术路线,一步步打通了从“挖土”到“盖房”的全流程。据悉,这项技术还有望搭载嫦娥八号任务,去月球“实地演练”,为国际月球科研站建设铺好路。

“吹”壤产气,让月球能有“呼吸感”

有了房子,还得有能呼吸的空气——总不能让航天员带着氧气瓶在月球“憋气生存”吧?别担心,第二台神器“月壤熔盐电解制氧样机”,就是月球上的“空气制造机”,能把月壤变成可呼吸的氧气。

这台机器的操作堪称“变魔术”:把月壤放进高温熔盐里电解,一边“吐”出高纯度氧气,满足航天员的呼吸需求;一边还能“炼”出高强度硅铝合金——这种材料刚好能用来盖月球基地,相当于“一份原料,两份收获”,把“就地取材”玩到了极致。

可能有人会问,这真的能实现吗?答案是:已经离现实不远了!

记者了解到,就在本届科交会开幕前不到两周,中国科学技术大学与航天五院刚传来好消息——依托嫦娥五号带回的真实月壤样本,他们实现了光催化和熔融电解两种路线的高效制氧,产氧效率是美国阿波罗样本的10倍!目前,团队还在忙着推进制氧、提水、3D打印等技术的“协同作战”,未来有望在月球上搭建一套完整的“生存闭环”,让航天员在月球也能“自由呼吸”。

“钻”冰取水,找到月球“生命之源”

房子有了,空气有了,最后一道难关就是水——没有水,一切生存都是空谈。很多人以为月球是“干旱星球”,其实不然,月球极区的冷暗角落里,藏着大量水冰资源,它们既是航天员的“饮用水”,也是电解制氧的“原料”,甚至能分解成氢氧燃料,支撑更远的深空探测,堪称月球上的“生命之源”。

可难题来了:这些水冰藏在月球土壤深处,又处于极低温环境,怎么才能把它们“取”出来?深空探测实验室给出的方案,既巧妙又高效——月壤水冰提取系统,国内首台此类原理样机,长得像两台细长的“太空吸管”。

它的核心部件是两根48厘米长的硬质螺旋钻针,钻进含冰的月壤后,就会原位加热,把固态水冰变成气态水,水汽通过导流通道进入冷凝器,冷却后又变成固态冰,就能轻松收集起来。更厉害的是,这套系统的“饭量小、产出高”:每小时能提取10到50克水冰,整机功耗却只有150瓦——相当于家里一盏白炽灯的用电量,妥妥的“节能小能手”,达到了国际先进水平。

“我们花了很大力气,才攻克了三大难题:含冰月壤太硬不好挖、真空环境下水汽容易跑掉、提取效率上不去。”深空探测实验室总体技术研究院高级工程师史平彦介绍,这一技术的突破,彻底打通了月球水资源利用的“最后一公里”。

这三台“月球神器”的背后,是深空探测实验室的默默深耕——作为国家航天局、安徽省和中国科学技术大学三方共建的新型科技研发机构,实验室正打造一条从“战略研究到产业化”的全链条创新体系。短短几年时间,他们就交出了这份硬核“成绩单”,而这三台装备,正是其中最亮眼的代表。

“人类探索宇宙的脚步,已经从‘看一看、摸一摸’,变成了‘住下来、挖资源’。”深空探测实验室未来技术研究院高级工程师祖琳说,从月壤里“烧”出房子、“吹”出氧气、“钻”出水源,这些看似神奇的操作,都是为了让人类走向星辰大海的脚步,更稳、更远。

第四届中国(安徽)科交会上,这三台“月球神器”不仅展现了中国深空探测的硬实力,更让我们看到了人类在月球长期驻留的希望。相信在不久的将来,这些藏在合肥的科技力量,会带着我们的梦想,在月球上建起真正的“人类家园”。(江淮时报)