月に家を建てよう！ 「月の土レンガ」が登場

私たちが日常生活で使う建築用レンガには、一般的に赤レンガ、緑レンガ、コンクリートレンガなどがありますが、「月土レンガ」という言葉を聞いたことがありますか？

いわゆる「月土レンガ」は、中国の科学者が月の土壌の組成をシミュレートして作ったもので、将来の月面基地の建設に使用されることを目的としている。今後、この「月土レンガ」は天舟8号貨物宇宙船に搭載され、中国の宇宙ステーションに運ばれ、宇宙での曝露実験に用いられる予定だ。

「月の土レンガ」と普通のレンガの違いは何ですか？

国家デジタル建設技術イノベーションセンターおよび華中科技大学の周成教授によると、「月面土レンガ」はほぞ継ぎ構造で密度は普通のレンガと同等だが、圧縮強度は普通の赤レンガやコンクリートレンガの3倍以上で、1平方センチメートルあたり1トン以上の重さに耐えられるのに相当するという。

このタイプの構造は、将来の月面基地建設における組み立てと建設に使用される可能性があります。

月面に家を建てるという重責を担う前に、「月土レンガ」はどのようなテストに耐えなければならないのでしょうか？

月の昼間の気温は180℃を超え、夜間は-190℃まで下がります。家を建てたいなら、まず急激な気温の変化という課題を受け入れなければなりません。

守ってくれる大気がないので、大量の宇宙放射線と多くの微小隕石が月の表面に衝突することになります。

振動周波数の高い月震もあります。

これにより、月面建設資材の機械的特性、熱的特性、放射線耐性に関する厳しい要件が提示されます。

なぜ「月の土レンガ」が中国の宇宙ステーションに送られるのでしょうか？

「月土レンガ」の性能を検証するため、まもなく「月土レンガ」のサンプルが貨物宇宙船「天舟8号」に搭載されて中国の宇宙ステーションに送られる予定だ。宇宙実験を終えた後、最初の「月面土レンガ」は2025年末に地球に帰還する予定だ。

専門家らは記者団に対し、「月の土のレンガ」の宇宙旅行では次の3つの重要な性能を検証する必要があると語った。

「月の土レンガ」の機械的性質。宇宙環境では、サンプルの機械的特性が劣化するかどうかが重要です。

「月の土レンガ」の熱特性の変化。

「月の土レンガ」に対する放射線の影響。月は真空環境であり、宇宙放射線が大量に存在するため、「月土レンガ」が宇宙放射線の影響に耐えられるかどうかも検証する価値がある。

「月の土レンガ」はどのように作られるのでしょうか？

月面の複雑な環境により、「月土レンガ」の性能に極めて高い要求が課せられます。 「月の土レンガ」はどのように作られるのでしょうか？周成氏は、「月面土レンガ」は真空ホットプレスと焼結によって形成され、全体のプロセスは大きく3つのステップに分かれていると紹介した。

最初のステップは、模擬月の土を計量し、その重さに応じて型に入れることです。月の土は非常に緩いので、型枠容器の中で圧縮する必要があります。

圧力が加えられた後、技術者は模擬月の土壌が入った圧縮された型を真空ホットプレス炉に入れ、断熱設備を追加し、加熱して焼結します。

3番目のステップは、「月の土レンガ」を高温で焼くことです。

「月の土レンガ」は、100%現場成形プロセスを使用して製造され、プロセス全体を通じて他の材料は一切追加されません。これは将来の月面基地の建設においても非常に有望な建設方法です。

研究者：将来、月面研究基地を建設する際に、月面で材料を入手できるかもしれない

「月土レンガ」の製造工程を紹介する際に、研究者たちは「現場成形法」という言葉に言及した。つまり、将来、月面科学研究ステーションを建設する際には、地球からプレハブ建築部材を輸送する必要なく、月面の現地資材を使用し、月の土壌、太陽エネルギー、鉱物などの現地資源を直接利用して住宅を建設することができるのです。

これにより、月面建設のコストを大幅に削減できます。宇宙暴露実験の後、これらの模擬「月面土レンガ」は将来の月面建設のための科学研究データを蓄積し、それによって実際の計画を最適化することになる。

周成氏は、月の土壌の焼結をシミュレートするためのサンプルは3枚のサンプルプレートに分かれていると語った。 「実際、私たちは露出期間全体を3年間と設計しました。1年おきにサンプルプレートを地球に送り、宇宙ステーションで露出したサンプルを載せて関連実験を行います。」

宇宙測定という貴重な機会を最大限に活用するため、研究チームは中国の宇宙ステーションに持ち込んだ「月土レンガ」を柱状とシート状の2つの形状に設計した。

円柱状の「月土レンガ」は主に機械的試験に使用されます。

露出面積が大きい薄片状の「月面土レンガ」は、熱や放射線の影響のテストに使用されます。

これらの「月土レンガ」は、さまざまな形状に加えて、 5 つの異なる模擬月土成分と 3 つの異なる焼結プロセスも使用しており、その後の月面基地建設のためのより正確な科学的研究データを提供します。

企画・制作

出典：CCTVニュースWeChat公式アカウント（ID：cctvnewscenter）

編集者：王夢如

校正：徐来林