xubenben0313 发表于 2024-12-22 18:32:34

美国载人登月再推迟,中国月球基地稳步推进,正在试验建筑材料

最近发生了一些关于航天的新闻,首先第一个,就是阿美莉卡的NASA传出消息,他们的“阿尔忒弥斯2号”载人绕月飞行任务,将由原计划的2025年,推迟到2026年4月进行,而随后的“阿尔忒弥斯3号”载人登月任务,也将由原计划的2026年9月推迟到2027年年中。


按照新闻报道,这次推迟的理由与“猎户座”飞船的隔热罩相关,但更加具体的原因就没说了。从“阿尔忒弥斯”计划公布以来,我们普通人听到最多的就是各种推迟的消息,能看出来NASA很急,但毕竟亲自负责这项任务,事还是得一步步做,急也没用。简中互联网上有一部分人也很急,那这更没用了,冷战时代能搞成“阿波罗”计划的美国已经不在了。
现在的美国工业能力衰退,大量技术人员从航天工业系统中流失,最重要的,现在的美国玩不了“举国体制”,是的,但凡了解过“阿波罗”计划的都明白,这个宏伟的航天计划也是美国举全国之力完成的。由此我们可以认为当下美国要想复刻冷战美国的传奇,要走的路还很长。


与此同时,冷战时代还在“种苹果树”的神秘东方大国,此刻已经在琢磨着建设月球基地了。论载人登月,我们的确不是第一个,但是从时间表进度来看,人类第一座月球表面科研设施,即俗称“月球基地”,或者国际月球科研站,则很可能是由中国率先完成,至少也是中国完成大量技术攻关,联合除美国外的多国率先完成。不是我说啊,你们幽默老美以后要咱跟你们分享航天成果的时候,能不能先看看你们家的《沃尔夫条款》啊?为啥?因为咱善,可见不得你们违反自己的法律规定啊!
而这就是我今天要讲的第二件事。最近关注各国航天动态的专业网站“太空”,发了一篇文章,主要内容是我国航天科研部门,利用模拟月壤建造月壤砖的最新进展,并且提到在前不久的“天舟8号”补给任务中,我国航天科研部门就往“天宫”空间站运送了一些用月壤模拟物制造的“月壤砖”,用来进行空间环境下的各种实验任务。


按照媒体的报道,这次送上“天宫”的模拟月壤砖,材料之一,使用的是成分与月球土壤相似的,来自我国东北长白山地区的火山灰,另外还有其他四种不同材料,这些模拟月壤砖会被放置在“天宫”空间站舱外,在3年时间内面临宇宙射线和剧烈温度变化的多重考验,目的就是为了充分评估在太空环境下,这些模拟月壤砖的变化情况,为“月球基地”的建设材料确定最佳方案。
“月壤砖”不是什么新词了,至少我本人在去年就看到过,相关方案设计是由华中科技大学的科研团队提出来的,并且还受到了中央电视台的采访。当时华科团队在沙盘上做了一个“月壶尊”的月面建筑模型,按照他们的设想,这一类月面建筑将直接在月球表面取材,利用3D打印技术就地建造。


这样一来就可以减少建筑材料对地月运载能力的占用,可以携带更多物资、设备和人员登上月球。不过有一说一,我以前也做过一期有关中国月球基地的节目,当时就有网友提到利用月球上天然形成的洞穴建造月球基地,会是更好的选择,这样连房子都不用盖了,也更加不用担心宇宙辐射对长期驻留人员的健康影响,相关研究论文也早已出来了。
现在国内外媒体都将视线放在了“月壤砖”这种技术头上,并且我国航天部门也将模拟样品带到了空间站进行试验,这至少说明这种方法是值得一试的,这次长达3年时间的空间试验,将决定这种材料能否在未来成为月球基地的建设材料。当然这也只能决定一部分,因为在大约4年之后的2028年,我们的嫦娥8号还将在那时候的月球南极登陆任务中,携带机器人进行3D打印技术的测试工作,验证用该技术,将月球风化层的土壤制成月壤砖,是否具有可行性。当这一系列试验都成功之后,我们才能最终认定这种方法是可以用来建设月球基地的。


讲到这,我得跟大伙讲讲机器人技术以及3D打印技术在这方面的应用了。先讲讲机器人,这方面我国研究的比较深,按照一些研究机构的预测,在“十五五”期间,我国的机器人产业规模可以上涨到4000亿人民币左右,各种相关产业将得到不小的发展。而在技术这块,我国的机器人技术不仅不落后,还可以说非常先进。
珠海航展上的那些军用机器人都看到了吧?这就是未来解放军作战形态的一种。不光是军队,未来人民公安的警用机器人也会出现在我们的日常生活中,最近浙江温州特警就带着一款球形机器人在大街上巡逻,视频被拍摄上传到网络后引起了大量网友关注。这种机器人由浙江大学科研团队打造,功能很多,水陆两栖,能跟踪、能格斗、能抓捕。造型也挺可爱的,我就问一句:你们啥时候把“车轮滚滚”造出来?


而在月球基地的建设,以及投入使用之后,我们必然会用到大量先进机器人帮助人类航天员展开工作,一个最简单的道理:咱们花费大量资源培养一名航天精英不是让他去月球上打灰搬砖的!就算是土木老哥上了月球那也是“人中龙凤”,精英中的精英。上月球前我们用传统方式造房子,上月球后我们还用传统方式造房子,那月球不白上了?!
所以要么说《流浪地球2》是一部“未来纪录片”呢,你看逐月基地的建设工作大部分都是那些先进机器人来完成的,对了,高等级的自动驾驶技术也能在月球基地找到合适工作,而这套技术现在就中美两国做得好。


现在咱们再来说说3D打印在月球基地,或者我们往大了说,在大规模空间建造中的应用。我在准备资料时找了一篇最近发表的论文,题目就跟这差不多,研究者是中国空间技术研究院西安分院的科学家们,他们认为,这种技术在未来人类的空间探索活动中,能够为大规模建造、设备维修、航天器保养等诸多任务提供有效的技术支持。
到目前为止,中国的“天宫”空间站,以及“健在”的国际空间站,都曾进行过太空环境下的3D打印试验,虽然相较于NASA和ESA(欧空局)的类似技术验证来说,我国的太空3D打印试验时间较晚,但技术进步很快,不仅可以在微重力环境下,用金属、塑料等材料进行3D打印,也能在零重力环境中,实现高可控性、高精度的电子产品3D打印,这就是为以后的航天器或者月球基地上的电子设备,进行就近维修的技术保障。


同时,这个技术在未来还有一种潜在能力。我们在前面提到了,未来我们的月球基地会应用这种技术来打印建筑材料,这样的好处就在于不需要将建筑材料从地球带上月球,只需要让航天员带上包括3D打印机和智能机器人在内的所有设备就行,即便是未来我们验证在月球天然洞穴中建设基地更加可靠,这个技术也是有相当高的应用价值的,毕竟我们不能真的让航天员长期驻留在一个原始洞穴里,肯定要对选定的洞穴区域进行人工改造,使其符合任务以及人员长期驻留需求。
而这种月球基地继续发展下去的话,不排除扩建其规模,扩展其功能的可能性,最终有没有可能发展成一处集合科研、自然资源勘探以及大型空间结构制造等功能于一体的综合性设施呢?在技术上来说并非不可能,尤其在3D打印技术的帮助下,大型空间结构制造,就是一个可以攻克的技术。在这篇论文里也提到了中美两国先后提出了利用该技术,在轨进行大型航天器部件制造的概念,并且从2013年到现在,也进行了一系列试验工作,取得了一些成果。如果将这两者结合起来,那么人类才算是迈出了,真正将月球变成深空探测中转站的第一步。


以后大型航天器所需要的大型结构件,比如规模较大的太阳能电池板,或者大型天线,完全可以在月球进行制造,出厂后直接利用月球的微重力环境送上绕月轨道,在轨组装,与此同时这项能力也可以为人类在月球表面的探索和建设,持续提供物资装备支持,这样就省掉了从地球发射送上月球的成本。
当然这一切都还需要等到我国主导建设的国际月球科研站建成之后,才能在实际条件下去验证是否具有可行性。总之,“实践是检验真理的唯一标准”,当我们真的把中国人送上月球,甚至在本世纪30到40年代初步建成月球基地,那么很多事情就会不一样了,也有可能为我们国家和民族的长远发展,提供全新的思路。
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