之前我说过,中国月球基地有一个非常大胆的方案,就是用钻地弹轰击月球,打洞盖房子。

(12月17日曝光的我国月球玄武基地方案)
但是除此之外,中国已经提出了更多的建造方案,除了3D打印,还提出了在月球上烧砖的办法,甚至还结合了中国古代榫卯结构。
我看到这些方案的时候,真的为之一振,土木工程的未来在哪里?不在地球上,而是在月球上。这是要大批量建造“月球村”的前奏啊。

蛋壳状外形
比如华中科技大学研制了一种月球屋,蛋壳一样的形状,总共有两层,上层是生活区,下层是工作区。
这个房子最大的特点就是不需要传统的四梁八柱结构,而是用月壤的混合材料,一圈一圈浇筑出来的整体结构。

(月壶尊)
以后要是看到月球上一个个的“蛋”,可不是什么“月球怪兽”的蛋,而是中国人的基地。
科研人员给这种房子,起名叫“月壶尊”。它里外有两层墙体,中间还有一层波浪线一样的加肋结构,用来加强受力,支撑内外墙。
房子盖好之后,从顶上放一个气囊进去,然后再盖上穹顶。

(气囊自动展开,填充整个内部)
这个气囊自动展开,可以更好地保温隔热,承受月球表面白天最高180度,晚上最低零下150度的温差,空气也不容易流失。
蛋壳的形状是比较坚固的,稳定性也很好,所以这个月球屋可以承受宇宙尘埃的打击。用月壤做原材料,也是方便就地取材,对宇宙射线也有不错的屏蔽作用。

用月壤现浇
在月球上盖房子,有两个原则:
第一是原材料越少越好,最好就地取材,这样就减少从地球发射材料的巨大成本。
第二个原则就是要承受月球表面的极端环境,除了刚刚说的200多度的温差,还有宇宙射线、微陨石的攻击。

(蛋壳的穹顶,具有比较强的防护能力)
咱们地球上有很厚的大气层,宇宙射线大部分都被臭氧和磁场消除了,微陨石在大气层里烧掉了,也变成了漂亮的流星。
十二月份双子座流星雨,一个小时甚至能看到100个流星;但是月球上没有大气层,这些宇宙尘埃就会直接撞击月球,一个小时100次尘埃撞击的话,频率还是很高的。

(国际空间站遭撞击)
这是国际空间站加拿大机械臂遭到陨石撞击的最新照片,一个不到一毫米的陨石尘埃,就能撞出两厘米的洞,对航天员来说是非常致命的。
咱们中国空间站也遭到了微陨石的撞击,航天员要出舱进行修补。
看过我之前的视频就知道,今年哈尔滨工业大学提出了一种利用月球熔洞,在地下建造基地的方案,航天员生活区都在几米深的地下,这样就得到了月壤的保护。

哈工大月球熔洞基地方案
但是这个方案也有一个缺点,就是月球的天然熔洞并不多,目前也就探测到了几百个,其中能用来盖基地的只有一小部分。
如果我需要在某些矿产丰富的地方,比如说氦3的矿区附近建造基地,但是附近没有熔洞,那就还是要在表面盖房子。

(月球上的天然熔洞,可以用来盖地下室)
所以除了哈工大,西工大、华中科大等这些高校,也在积极研究更多的办法,其中有一个绝活——真空烧砖。
这个技术,就是研究月壤的成分,然后用一个真空坩埚,加热到1000度,让材料在里面凝结,变成坚硬的砖头。

(华中科大的模拟月壤真空烧砖)
那么在月球上,这个1000度的高温哪里来呢?
办法也很简单,太阳能啊!
华中科大土木和水利工程的学生在做一个实验,就是用放大镜聚焦热量,然后加热模拟月壤,烧成砖头。


模拟加热月球砖
看起来有点简陋,但是大道至简,越是简单的原理可能越是有效,因为月球表面本来就是真空,而且月球的白天有14天那么长,可以一直烧。
当然到时候可能不是用放大镜,而是用太阳能阵列,聚焦太阳光。
我国在甘肃有一个巨大的熔盐塔式太阳能发电站,就是成百上千个镜子,反射汇聚太阳光,形成高温来发电,场面非常壮观。

(甘肃熔盐发电,汇聚太阳光热)
那如果在月球上也搞一个类似的光热电站,用太阳的热量来烧砖,多余的热量用来发电,并且储存起来,这不就一举两得了吗。
还有啊,科研人员还创造性地在全球首先提出,可以中国古代榫卯结构的特点,来设计这些砖头的外形,几乎不用什么粘合剂,就可以牢固结合到一起,就像拼积木一样。

月球蜘蛛机器人,正在烧砖
他们还在研制了一个蜘蛛机器人,在航天员登月之前,先把机器人打上去,建立太阳能和烧砖的炉子,然后让机器人一边用月壤烧砖头,然后再搭积木一样建造月球房屋;封顶之后我们的航天员飞上去,直接拎包入住了属于是。

一边烧砖,一边盖楼
这个方案,可以说是中国古代智慧和现代科技的完美结合。土木工程和航天科技携手合作,一边脚踏实地,一边仰望星空。
当然这些技术目前还有很多难关要攻克,但是一旦突破,在月球上建造更复杂外形的建筑,也是有可能的。
现在距离中国人登上月球还有6年时间,在月球上盖房子也就是未来十年二十年的事情,真不是什么幻想了,机会已经来了,广大土木工程的朋友们,你们准备好了吗?

(华中科大的月球基地设想,具有复杂防护外形)