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砖，是天下上最陈腐，亦然咱们频频最正经的建筑材料之一。小小一块砖，在东谈主类漂后演化程度中具有蹙迫意念念。从底格里斯河上游9500年前的陈腐砖坯，到好意思索不达米亚平原上发掘出来的砖块；从我国蓝田出土的5000年前仰韶文化晚期烧结砖，到秦朝烧制水平起始天下并大宗应用到工程中的砖块……纵不雅砖的发源与发展，材料工艺束缚编削，应用场景捏续拓展。

那么，“月壤砖”到底是什么砖，和地球上的砖又有什么不同呢？

月壤砖的原材料是月壤。月壤是指淹没在月球名义基岩以上的松散颗粒堆积物资，是经陨石撞击、天地射线轰击、剧烈温度变化的产品。月壤和地球泥土很不雷同。比较而言，地球泥土是岩石经由风化作用造成的矿物颗粒，由矿物资和腐殖质构成的固体颗粒约占地球泥土体积的50%。月壤颗粒步地多为棱角状、次棱角状、长条状等。就其化合物身分而言，月壤以氧化硅为主，同期富含氧化铝、氧化铁、氧化镁、氧化钙等；就矿物身分而言，月壤主要为斜长石、橄榄石、辉石、钛铁矿及玻璃物资等；就粒径分歧而言，好意思国阿波罗与苏联“月球”的样品粒径在10微米至100微米之间，而我国嫦娥五号网罗的月壤样品最大粒径不向上300微米。

月壤砖的制作工艺有许多种路线。比如，在月壤中添加水和胶凝材料，就可将其制备为类混凝土砖。现存盘考冷落的月壤基类混凝土主要包括地团聚物混凝土、碱激勉混凝土、硫黄黏结类混凝土和有机物黏结类混凝土等，常温下的抗压强度约为5至70兆帕。然则，这种工艺要求从地球捎带一部分材料去月球材干制备月壤砖。除此以外，也不错像烧制红砖、青砖雷同，聘请烧结工艺制备月壤砖，如微波烧结、热压烧结、电磁感应烧结等。这么制备的月壤砖，其抗压强度最高可达500兆帕以上，比粗造红砖15至20兆帕的抗压强度要高得多。制备结构复杂、异形的月壤砖，也不错使用激光、电子束、太阳能等为能量源的增材制造时候。

月壤砖的使用环境与地球环境不雷同。在月球上，月壤砖濒临低重力、高真空、大温变、高频月震、强放射、微陨石冲击等顶点环境。月球名义重力仅为地球名义的约1/6，月壤砖手脚月面建筑结构基础的承载力是否会在低重力条目下权贵收缩？月面日夜27.32天更迭一次，日夜温差可达290摄氏度，月壤砖的性能在上下温轮回作用下是否会发生退化？月球每年发生约1000次深部月震，月壤砖十分建造结构能否承受住月震而不被龙套？天地射线如质子、太阳风粒子等可直达月面，凭据嫦娥四号探伤数据，月表环境放射达到每小时60微希沃特，是地球名义放射水平的200倍。月壤砖能否相背住这些强放射并起到保护航天员及航天器的作用？这些顶点环境皆对月壤砖的力学、热学、防放射、弥远性等性能冷落了很高的要求。华中科技大学研制的模拟月壤砖于2024年11月15日通过天舟八号顺利送往中国空间站，开展为期3年的舱外清晰西宾，为改日月球基地修复积攒科研数据。

月壤砖到底有什么用处呢？起始是在月球上造屋子。好意思国航空航天局（NASA）设计了由33个月壤砖砌筑而成的拱形圆顶结构，佛罗里达海外大学冷落了外壳由空腹砌块构成的月球栖息地决策，华中科技大学则想象由预制榫卯月球砖为基本单元建造月球“玄武基地”。除了屋子，建造月面着陆场也离不开月壤砖，华中科技大学冷落了由拓扑互锁月壤砖构成的月面着陆垫建造决策，可有用普及招陆垫的承载材干。现在，我国筹画实际的嫦娥八号任务中，有一项是尝试在月球连忙取材、欺诈3D打印时候制备月壤砖。为了达成这一诡计，国度航天局探月与航天工程中心组织中国空间时候盘考院、华中科技大学等单元的科研团队正在沿途攻关。咱们不错期待，改日在月球上用月壤砖建造海外月球科研站和月球基地。

（作家为华中科技大学土木与水利工程学院解释）

作家：周诚