月球上怎么建房子?华科院士丁烈云在《开学第一课》上揭秘

“同学们有没有想过,未来,咱们有没有可能在月球上盖房子呢?”9月1日晚8时,央视综合频道(CCTV-1)播出了2024年《开学第一课》,节目采用“多地实景课堂”的模式,描绘出中国式现代化建设的图景。此次课堂上,湖北科学家星光闪耀——华中科技大学丁烈云院士、武汉纺织大学徐卫林院士登上“讲台”,武汉大学李德仁院士也送上了视频祝福。在揭示令人惊叹的航天新成就版块,丁烈云院士带着“华科造”亮相节目,为同学们揭秘月球上怎么建房子、用什么建房子等问题。

丁烈云分享

用什么建?月壤烧成砖

地球上建房子需要钢筋水泥,那么月球上建房子的材料是什么呢?《开学第一课》的三个展台上,丁烈云首先带学生们认识了月壤和月壤砖。“这是两份月壤,是模拟月壤,成分与月壤几乎一样,这个是我们用模拟月壤做的月壤砖。”丁烈云介绍,它可能就是未来月球上建房子的材料。

月壤砖如何去烧制?丁烈云介绍,月壤里面矿物有多种成分,熔点各异。如何确定最佳温度段,使制作的月壤砖达到建筑材料所需的强度,需要不同的烧制方案。

月壤砖

“目前我们可以把砖的强度烧到100兆帕,比混凝土还要坚硬得多。但即便我们在地球上烧到如此高强度,也不同于在月球原位烧制,因为环境完全不同。”丁烈云院士接着说,由于科学家无法直接在月球上烧制,团队采用了真空烧结的方式,模拟月球的真空环境,将装有月壤粉末的石墨模具整体置于真空热压炉内进行烧制。

他现场展示了装有月壤烧结样品的空间站暴露板,它看起来像是一个装巧克力的格子,每个格子里都是一小块模拟月壤烧结砖。丁烈云介绍,不同成分的月壤烧结成月球砖的试块后,再拿到空间站进行暴露试验。今年十月份,这个曾在《开学第一课》上亮相的月壤砖将搭乘天舟八号前往中国空间站,进行为期三年的暴露试验,以考验其耐受紫外线、宇宙射线和温差等环境的能力。

怎么建?有多种方案

除了建筑材料,建筑工艺也是关键。课堂上,丁烈云还分享了月球上建房子的方案。他介绍:“在月球上建房子,目前至少有两种方案:一种是将月壤烧成砖,然后用机器人进行砌筑;另一种则是直接用3D打印技术。”丁烈云还表示,未来还会有更多无限可能。

据悉,丁烈云团队还创造性地提出用中国传统建筑的榫卯结构来搭建月球屋。他们借鉴中国传统砌筑和榫卯连接方式,将中国传统制砖砌筑的建造方式与3D打印建造方式相结合,即烧出带有榫卯结构的月壤砖,再用机器人砌筑。

月球上工作的机器人“月蜘蛛”通过真空烧砖、组转、连接等步骤,“像搭建积木一样”在月球上盖房子。这种方式不仅降低了搭建风险,还降低了成本,使中国建筑的匠人智慧与现代科技实现了完美结合。

建学校、建医院、建游乐园……听着丁烈云的讲解,现场学生们对在月球上建房子充满了向往。电视机前,来自江岸区黄陂路小学六年级的小邹同学观看了丁烈云的课堂后说:“我要努力学习,将来像他们一样研究高科技材料,为人类太空生活做贡献!”

讲到最后,丁烈云表示未来有无限可能。他寄语同学们:“愿你们展开科学的翅膀,去追求未来,去探索宇宙,去实现自己的梦想。”

徐卫林院士分享

《开学第一课》上,来自湖北的另外两位科学家也和同学们进行了分享。武汉纺织大学徐卫林院士介绍了将登上月球的嫦娥六号所携带的“月面国旗”。2023年度国家最高科学技术奖获得者、中国工程院院士、中国科学院院士、武汉大学教授李德仁则向学生们殷切寄语:“一年一度的开学季到来了,希望同学们珍惜这大好的学习时光,认真读书,掌握科学知识,为国家、为人民做出贡献,取得更大的成绩。”

李德仁院士分享

此外,湖北籍归国科学家、全球著名的计算机视觉专家朱松纯也登上了《开学第一课》,他谈到,中国有机会成为世界科技的引领者,这是一个前所未有的历史机遇,希望同学们能够抓住机遇,为实现中华民族伟大复兴贡献自己的力量。同时,华中科技大学学子郑钦文在巴黎奥运会中的精彩表现也出现在节目中。


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