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月球上如何修路？国际最新研究称激光融化月壤可造出铺路材料

2023-10-13 15:34 中国新闻网 责任编辑：陈曦

中新网北京10月13日电 (记者 孙自法)如何在月球上修路?施普林格·自然旗下开放获取学术期刊《科学报告》最新发表一篇天文学概念验证研究论文称,使用激光融化月壤造出更坚硬的层状物质材料,有可能在月球上创造铺面道路和着陆坪。

尽管这项实验是在地球上使用月尘替代物进行,但这项研究发现展示出技术的可行性,表明其可在月球上复现,从而成为“月球铺路的一小步”的重要成果。不过,论文作者也提醒,后续还需要进一步研究改进流程。

该论文介绍,月尘是对月球车的一个重大挑战,因为低重力,月尘受干扰后会到处漂浮,并可能破坏设备。因此,像道路和着陆坪这样的基础设施对于月球上缓解尘土问题和促进运输十分关键,但从地球上运输建筑材料成本高昂,因此,有必要使用月球上的现有资源。

基于此,论文共同通讯作者、德国阿伦应用技术大学Juan-Carlos Ginés-Palomares、 Miranda Fateri和德国联邦材料研究与测试中心 Jens Günster与同事及合作者一起,用二氧化碳激光融化了一种被称为EAC-1A的细颗粒材料(由欧洲空间局研发,作为月壤替代物),模拟月尘在月球上如何被聚焦的太阳辐射融化成固态物质。他们实验了不同强度和大小的激光束(分别达到12千瓦和100毫米宽),以创造出坚固的材料。

论文作者指出,尽管实验证实交叉或重叠激光束路径会导致破裂,但他们开发出一种策略,利用45毫米直径的激光束制造出一种三角形、中央空心的几何形状,大小约250毫米。他们认为,这种三角形材料可以彼此相嵌,在大面积月壤中创造出坚实表面,作为月面铺设道路和着陆坪的材料。

论文作者还通过计算得出,在月球上再现这一实验方法需要从地球运输一个约2.37平方米的透镜过去,以作为阳光聚焦器代替激光。因此,其所需设备体积较小,这在未来的月球任务中可能是一个优势。(完)


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