中國月球基地來了,3D列印基建:美國的設想,中國造得更大更好

王亞男航空說 發佈 2022-11-28T10:40:06.679171+00:00

嫦娥七號與八號將在數年後升空,我國航天員也有望十年內登上月球。載人登月之後,若是我國需要打造月球基地,會面臨哪些困難?

嫦娥七號與八號將在數年後升空,我國航天員也有望十年內登上月球。載人登月之後,若是我國需要打造月球基地,會面臨哪些困難?又有哪些技術基礎和底氣?

我國航天員有望在十年內登上月球,與嫦娥做鄰居。而嫦娥七號任務擬於2026年前後發射,嫦娥八號計劃將在2028年前後實施發射。屆時,嫦娥七號與八號將組成我國月球南極的科研站基本型。

從中國「天問一號」實現繞落巡一步到位,可以看到我們的航天實力確實已經不錯,小步快跑下也造出了百噸級的空間站。我國載人登月之後,將來若是想再建設月球基地,其實也並不虛幻。

既然中國已經造出了天宮,那麼打造月宮,難度如何?難在哪裡?

在月球建基地有多難?

相比近地的宇宙空間,月球的環境要惡劣得多。

首先是月球距離太遠了,空間站距離地面只有400公里,像我國的天舟貨運飛船,從發射到送貨到家只需2個小時。但是去一次月球,單程耗時需要4天。距離與時間問題,影響了地月運輸效率和安全係數。

此外,月球一個晝夜約30天,白天150度,夜間零下150度,溫度控制與能源保障比較困難。

月球還沒有大氣層,本身又容易吸引隕石,還時不時有四五級的月震。月球基地的設計與防護也比較麻煩。

在月球建基地也有天然優勢

空間站運行的軌道一無所有,所有物資全靠在地面加工製造。但月球不同,月球有大量材料,無論是土壤、岩石還是礦物都不比地球品種少。既然有這麼多材料,是否能就地取材,建設月球基地?

其實中國已經在測試,用類似月壤的材料,進行3D列印,直接生產建築材料。如果這樣的技術成熟,未來去到月球,或者去火星之後,中國航天員們蓋房子的材料,可以就地取材,不用從地球運來,成本大幅降低。

西北工業大學的研究團隊,已經成功利用火山岩、砂岩等材料,3D列印出了各種複雜結構,作為今後中國星際飛船和基地的技術探索。這些材料在各個星球上比較常見,但他們不光是探索材料成分,還研究不同的結構形狀,3D列印的板材,甚至可以抵禦微型隕石襲擊。

嫦娥五號為什麼要從月球帶回來兩公斤月壤?原因之一,就是要研究其中的成分,方便以後3D列印。當然,能不能用來種菜,也是要研究的。

月球還有一個優點,就是低重力,六分之一的引力讓月面施工輕鬆很多,同樣也方便習慣重力的人類在月球長期生活,比空間站的微重力環境,相對友好一些。

此外,月球並不是光禿禿的一個球,上面有山和峽谷,甚至是熔岩過後形成的熔岩隧道。人類最早的房屋就是山洞,那麼是否可以挖掘一個山洞基地?或者藉助天然洞穴,用輕質材料氣密洞口便可長期使用?

解決問題 中國有黑科技

探月登月是一個系統性工程,需要在方方面面統籌規劃才能解決所有問題和矛盾。打造月球基地的問題,歸根結底主要是【衣食住行】四個大類,而這些都可以用黑科技和資源統籌來解決。雖然月球基地的設想,是美國較早提出來的,但是中國智慧可以把這些設想,造得更大更好。

1、外出勘探穿啥、用啥?

月球上有很多勘探工作需要人類參與,有些可能需要一次出去幾天。那麼他們該穿什麼樣的艙外服?艙外服需要如何制定維生指標?外出使用什麼樣的交通工具輔助?月球車又該如何設計?這些我們都已經在做研究和試驗了。

(輕型月球車適合載人登月代步,長期居住可能要更複雜的設備)

我國很多專家已經著手研究載人月球車的需求與設計,同時我國已經有成熟的飛天系列艙外服作為基礎。這兩個產品,製作出來也只是時間問題。

2、長期駐守與吃喝問題

月球生活距離地球太遠了,一切突發狀況都需要依靠自己,還需要高效的資源回收系統,才能實現長期的人員駐紮。好在,我國空間站已經實現長期人員駐守,為月球基地提供了優秀的資源管理、回收與保障經驗。

3、住在哪裡?

既然我們能打造天宮,直接打造和發射月宮自然不在話下。但也可以探索其他方法,比如仔細探索月面環境,尋找天然基地選址。即便是需要直接建設月球基地,也可以就地取材,用厚重的月壤覆蓋整個基地,充當保護殼,解決微小隕石問題。

4、運輸與能源

我國已經有了長征五號,運載能力突出,同時還在研製新一代的重型運載火箭與載人火箭,打造地月運輸系統這種黑科技,還是有實力有底氣的。

至於月球能源問題,我國已經在太空測試斯特林發電機,此外還有國產的各種核能充電寶,給月球基地打造強勁心臟,手裡牌不少。

中國月宮終將實現

嫦娥系列和玉兔系列的成就矚目,載人登月與將來打造月球基地,肯定也不在話下。過去數十年裡,中國航天人制定的目標,都在按照計劃一步步實現,無論當初他人怎麼質疑,我們最終都拿出了完美的答卷。

只要我們按照自己的計劃與節奏努力和前進,註定會完成下一個探月壯舉。

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