前言
从2007年嫦娥一号成功发射,实现我国首次绕月探测,到嫦娥三号携带玉兔号月球车实现月球软着陆和巡视勘察,再到嫦娥五号完成月球采样返回。
每一次突破都凝聚着无数航天人的智慧与汗水,每一次成功都让中国在世界航天领域的地位愈发重要。
1月12日,中国航天集团也正式宣布,26、28年将分别发射嫦娥七号、八号!
先不说七号,嫦娥八号的任务显然更吸引人,那就是造砖盖楼,以及完成200kg的月壤采集!
月球“搬砖侠”
2024年12月,香港科技大学正式公布他们团队勇挑重担,牵头联合香港和内地的多个科研院所,全力投入这款3D打印造砖机器人的研制工作。
这一研发团队堪称“豪华阵容”,汇聚了机械、航空航天、电子学、传热学及材料学等多个领域的顶尖专家 。
机械领域的专家凭借深厚的专业知识和丰富的经验,为机器人赋予强大的工程能力,使其能够精准、高效地完成各种复杂任务。
航空航天专家则从太空探索的特殊需求出发,确保机器人在极端的月球环境中依然能够稳定运行,不受恶劣条件的影响。
电子学专家专注于为机器人打造先进的电子控制系统,使其具备敏锐的“感知”能力和快速的“反应”速度。
传热学专家深入研究月球表面的热传递特性,为机器人设计出高效的散热和保温系统,保障其内部设备的正常运行。
这些来自不同领域的专家们,将发挥各自的专业优势协同作业,让这款机器人完成预想中的功能与成绩。
据悉这款机器人自重将达到100公斤,但在月球上由于失重的情况,在地球很重的机器,在月球上将身手敏捷。
机械专家为其精心打造的工程能力,使其成为嫦娥八号的得力助手,能够出色地协助完成月壤采集和装载任务。
在月球表面,地形复杂多变,既有广袤的平原,也有崎岖的山脉、深邃的峡谷和巨大的撞击坑。
但这丝毫难不倒我们的机器人,它具备强大的自主智能化能力,宛如拥有独立思考的“大脑”。
在探测过程中,它能够运用先进的传感器和智能算法,对周围环境进行快速、精准的分析,提前发现潜在的危险和障碍。
当遇到复杂地形时,它能迅速做出判断,灵活应变,巧妙地规划出最佳行进路线,轻松避开障碍,稳步前行。
在分析月球的地质结构和成分时,它能够运用各种专业仪器,进行深入、细致的检测和分析,为科学家们提供宝贵的数据。
一旦遇到突发状况,它也能迅速启动应急预案,采取有效的措施进行应对,保障任务的顺利进行 。
不过在月球上电力供应至关重要,据悉这款机器人还具备有强大的充电放电系统,它就像一个超大型的“移动充电宝”,为嫦娥八号提供着稳定的电力支持。
在月球的特殊环境下,电力是维持设备运行的“生命线”,机器人的这一功能,为嫦娥八号的任务持续进行提供了可靠保障。
机器人与嫦娥八号之间还能够实现电力和数据的双向交互,它们就像一对默契十足的伙伴,不仅可以互相分享电力,还能实时交流数据和运行状态。
通过这种紧密的交互,地面控制中心的工作人员能够更加全面、准确地掌握嫦娥八号和机器人的工作情况,及时发现问题并进行调整。
3D打印造砖
或许会有人问为什么不直接从地球向月球运砖呢?
这是因为月球与地球之间的平均距离约为38.4万千米,如此遥远的距离,使得物资运输成本极高。
更何况目前运载能力有限,每次能够运输的物资数量十分有限,这严重限制了月球基地的建设规模和进度。
为了解决这些难题,原位建造技术应运而生,月球表面的月壤储量极为丰富,这为原位建造提供了得天独厚的条件。
利用月壤制造建筑材料,再通过3D打印技术将月壤制成月壤砖,是实现原位建造的关键一步。
月壤,这个看似普通的月球土壤,实则蕴含着丰富的奥秘。
它主要由岩石碎片、矿物粉尘、玻璃颗粒和其他物质混合而成,成分在月球表面的各个地区有所不同。
经过科学家们的深入研究发现,月壤中含有大量的二氧化硅和氧化铝,这两种成分的含量均达到普通建设陶瓷的要求,为制造月壤砖提供了理想的原材料。
我国的科研人员充分发挥智慧,以二氧化硅和氧化铝为原料,运用全新的3D打印技术,开启了月壤砖的制造之旅。
为了在月球的极端环境下,使我们的建筑物更加稳定个,科研人员还提出了榫卯结构!
榫卯结构的月壤砖能够更好地抵抗强宇宙辐射、小型陨石的撞击以及巨大的温差变化,为月球基地的建筑提供坚实可靠的保障。
据悉我国科学人员利用模拟月壤制作月壤砖,并将这些珍贵的月壤砖通过天舟八号货运飞船送往天宫空间站,开展为期3年的太空暴露实验 。
通过对这些月壤砖在太空环境中的性能变化进行持续、细致的监测和分析,科研人员能够全面评估它们的力学性能、热学性能以及抗辐射性能等。
这些宝贵的实验数据,将为未来在月球上实际操作提供重要的参考依据,帮助科研人员不断优化月壤砖的制造工艺和性能,确保月球基地建设的顺利进行。
结语
嫦娥八号的任务意义非凡,它是我国月球探测工程从“探”向“建”迈进的关键一步。
为未来建立长期有人照料的月球基地积累宝贵经验,通过对月壤的深入研究,科学家们能够进一步了解月球的地质构造、资源分布等信息,为人类开发利用月球资源提供科学依据。
更何况带回来的月壤,我国预计将与至少20个国家分享,用于共同研究,这不仅体现了中国在航天领域的开放与包容,也为全人类对月球的探索和认识贡献中国力量。
参考信源:
央广网——《嫦娥八号将在月球造人类第一块月壤砖》——2024-12-11
齐鲁壹点——《中国2028年“嫦娥八号”将带机器人登月,用3D打印技术造砖》——2024-12-06
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希望早日实现梦想吧