当前位置: 模型材料 >> 模型材料市场 >> 中国月球基地来了,3D打印基建美国的设想
嫦娥七号与八号将在数年后升空,我国航天员也有望十年内登上月球。载人登月之后,若是我国需要打造月球基地,会面临哪些困难?又有哪些技术基础和底气?
(中国登月想象图)
我国航天员有望在十年内登上月球,与嫦娥做邻居。而嫦娥七号任务拟于年前后发射,嫦娥八号计划将在年前后实施发射。届时,嫦娥七号与八号将组成我国月球南极的科研站基本型。
从中国“天问一号”实现绕落巡一步到位,可以看到我们的航天实力确实已经不错,小步快跑下也造出了百吨级的空间站。我国载人登月之后,将来若是想再建设月球基地,其实也并不虚幻。
(中国月球基地想象图)
既然中国已经造出了天宫,那么打造月宫,难度如何?难在哪里?
在月球建基地有多难?相比近地的宇宙空间,月球的环境要恶劣得多。
首先是月球距离太远了,空间站距离地面只有公里,像我国的天舟货运飞船,从发射到送货到家只需2个小时。但是去一次月球,单程耗时需要4天。距离与时间问题,影响了地月运输效率和安全系数。
(从月球上看地球,才能体会到距离之远)
此外,月球一个昼夜约30天,白天度,夜间零下度,温度控制与能源保障比较困难。
月球还没有大气层,本身又容易吸引陨石,还时不时有四五级的月震。月球基地的设计与防护也比较麻烦。
在月球建基地也有天然优势(西北工业大学用超轻材料,3D打印出复杂结构,为星际探索做准备)
空间站运行的轨道一无所有,所有物资全靠在地面加工制造。但月球不同,月球有大量材料,无论是土壤、岩石还是矿物都不比地球品种少。既然有这么多材料,是否能就地取材,建设月球基地?
其实中国已经在测试,用类似月壤的材料,进行3D打印,直接生产建筑材料。如果这样的技术成熟,未来去到月球,或者去火星之后,中国航天员们盖房子的材料,可以就地取材,不用从地球运来,成本大幅降低。
西北工业大学的研究团队,已经成功利用火山岩、砂岩等材料,3D打印出了各种复杂结构,作为今后中国星际飞船和基地的技术探索。这些材料在各个星球上比较常见,但他们不光是探索材料成分,还研究不同的结构形状,3D打印的板材,甚至可以抵御微型陨石袭击。
(西工大3D打印板材,作为今后星际飞船和基地的技术探索)
嫦娥五号为什么要从月球带回来两公斤月壤?原因之一,就是要研究其中的成分,方便以后3D打印。当然,能不能用来种菜,也是要研究的。
月球还有一个优点,就是低重力,六分之一的引力让月面施工轻松很多,同样也方便习惯重力的人类在月球长期生活,比空间站的微重力环境,相对友好一些。
(NASA也试图在这些月面大洞中寻找洞穴,里面可能有冰)
此外,月球并不是光秃秃的一个球,上面有山和峡谷,甚至是熔岩过后形成的熔岩隧道。人类最早的房屋就是山洞,那么是否可以挖掘一个山洞基地?或者借助天然洞穴,用轻质材料气密洞口便可长期使用?
(月球洞穴想象图)
解决问题中国有黑科技探月登月是一个系统性工程,需要在方方面面统筹规划才能解决所有问题和矛盾。打造月球基地的问题,归根结底主要是四个大类,而这些都可以用黑科技和资源统筹来解决。虽然月球基地的设想,是美国较早提出来的,但是中国智慧可以把这些设想,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类参与,有些可能需要一次出去几天。那么他们该穿什么样的舱外服?舱外服需要如何制定维生指标?外出使用什么样的交通工具辅助?月球车又该如何设计?这些我们都已经在做研究和试验了。
(轻型月球车适合载人登月代步,长期居住可能要更复杂的设备)
我国很多专家已经着手研究载人月球车的需求与设计,同时我国已经有成熟的飞天系列舱外服作为基础。这两个产品,制作出来也只是时间问题。
2、长期驻守与吃喝问题
月球生活距离地球太远了,一切突发状况都需要依靠自己,还需要高效的资源回收系统,才能实现长期的人员驻扎。好在,我国空间站已经实现长期人员驻守,为月球基地提供了优秀的资源管理、回收与保障经验。
(中国航天员已经实现了一次3个月的长期驻留)
3、住在哪里?
既然我们能打造天宫,直接打造和发射月宫自然不在话下。但也可以探索其他方法,比如仔细探索月面环境,寻找天然基地选址。即便是需要直接建设月球基地,也可以就地取材,用厚重的月壤覆盖整个基地,充当保护壳,解决微小陨石问题。
4、运输与能源
我国已经有了长征五号,运载能力突出,同时还在研制新一代的重型运载火箭与载人火箭,打造地月运输系统这种黑科技,还是有实力有底气的。
至于月球能源问题,我国已经在太空测试斯特林发电机,此外还有国产的各种核能充电宝,给月球基地打造强劲心脏,手里牌不少。
中国月宫终将实现嫦娥系列和玉兔系列的成就瞩目,载人登月与将来打造月球基地,肯定也不在话下。过去数十年里,中国航天人制定的目标,都在按照计划一步步实现,无论当初他人怎么质疑,我们最终都拿出了完美的答卷。
只要我们按照自己的计划与节奏努力和前进,注定会完成下一个探月壮举。