第665章 长材料?(2/2)
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韩熹接过话:“是材料和制造。”
“勘探器采回来的月壤和矿石,要在月面上直接加工成建材和零件,不能什么都从地球运。地月摆渡车一趟运力就那么大,运费比材料本身贵几十倍,运普通金属上去太亏了。”
“所以你们方案里写的就地取材,具体走哪条路线?”
韩熹把方案翻到第三页:“两条线并行。”
“第一条,就在月壤烧结。”
“风暴洋区域的月壤含铁量高,微波烧结之后可以做结构件,强度够用,只是脆性比较大,只能做非承重结构。”
“第二条就是金属冶炼。”
“勘探器采回来的钛铁矿和稀土矿,用太阳能聚光炉还原,能出铁和钛。但问题卡在这儿……”
他指了指屏幕上的一行批注皱眉道:“月面真空环境下,常规冶炼出来的金属件会有微裂纹,强度只有地面同材质的三成。我们之前试了三种后处理工艺,效果都不理想。”
阳源点点头,在旁边补充道:“我们联合逆材料实验室那边也进行了尝试。”
“他们用分形梯度结构做了一版钛合金试样,地面上测出来的断裂韧性比常规钛合金高四倍。但是月面环境不一样,真空、大温差、强辐射,这三样叠加在一起,试样还没上过月面实测,谁也不敢保证。”
建房子最基础的其实不是打地基,而是得先有建屋子的材料。月球可不像地球一样有钢筋水泥,要想在上面搞基建,一切都得从头造。
肖宿手指在桌面上轻轻敲了两下,沉默了下来。
月球上其实也有土,整个月壳就是一整块巨大的岩石,表面被亿万年的撞击磨成了粉末,厚的地方能叠个几十米。可以,月球上最不缺的就是土。
但是,月壤本身能提供的材料种类太单一了,硅酸盐、铁钛氧化物、少量稀土,烧来烧去只能出陶瓷和粗金属,强度上不去,脆性下不来,做个舱段、铺个路面、垒个防护墙还行,真要盖一座能长期驻留、能自我扩展的基地,这种材料根本撑不起来。
早年无人探测器时代,各国往月球上放的着陆器,缓冲腿都是照着月壤的承载力设计的。
后来有人提出建月球基地,第一代方案清一色是“充气舱加月壤覆盖”,充气舱从地球运上去,月壤就地挖,堆在舱顶当辐射屏蔽层。
第二代方案才开始琢磨月壤烧结砖,微波烧结、太阳能烧结、激光烧结,可是技术路线换了一茬又一茬,本质上还是把土烧成块,堆砌起来,这种办法终究限制太大。
再往后,欧洲那边首先提出了用月壤加硫磺来做混凝土,硫磺在月面低温环境下还能当胶结剂用,但是月球没有硫磺,还得从地球运过去,这成本就压不下去了。
之后,还有人尝试过月壤加聚合物,可同样的,聚合物也得运,成本也得上去。
这也就是以前的月球基地为什么都那么的原因。
材料根本不允许他们往大了建,一两个舱段,只能住三四个人,住几个月都算久的了。
“你们有没有想过,不追求在地面把材料做到完美,而是让材料在月面上自己长成该有的样子?”
几个人同时抬起头。
让材料……生长?开什么玩笑。
肖宿面不改色,走到大屏前,把月面生态舱的结构图放大。
“楼藏月,你们那个缓释微胶囊,在月面上的释放速率比地面慢了多少?”
楼藏月想了想:“大概慢百分之四十,真空和低温抑制了胶囊壳的降解速率。”
“如果把微胶囊的壳材换成金属有机框架,再在里面包上金属纳米颗粒,到了月面上再用微波触发释放,让纳米颗粒在金属基体的微裂纹里原位沉积、填充、烧结……这就相当于让材料自己把裂缝长上。”