长征七号遥九运载火箭搭载天舟八号货运飞船发射成功

九天星辰

　　发射前寂静的海南文昌发射场，等待火箭惊天动地的轰鸣

　　北京时间2024年11月15日23时13分，长征七号遥九运载火箭搭载天舟八号货运飞船，从我国海南文昌航天发射场点火升空，约10分钟后，天舟八号货运飞船与火箭成功分离并进入预定轨道，太阳帆板顺利打开，发射取得圆满成功。

发射震撼瞬间

　　天舟八号货运飞船太阳能帆板顺利打开

　　发射场总指挥郭忠来宣布发射取得圆满成功

　　天舟八号货运飞船包裹在火箭顶端的整流罩里面。这次的补给物资主要是用来保障神舟十九号、二十号两批航天员乘组在轨的正常生活、工作所必备的物品，除了服装、食品、日用品，还有春节、中秋节、端午节等各种节日礼包，以及将在太空当中度过生日的每位航天员的生日礼包，另外还有航天员给自己准备的私人物品，还有各种用于开展空间科学实验和试验所需要的设备和材料。

　　天舟八号运送的物资中，最吸引大家关注的，还是“月壤砖”，“月壤砖”是为将来到月球上建设科研站盖房子而设计的。

据中国工程院院士、华中科技大学教授、国家数字建造技术创新中心首席科学家丁烈云介绍：“要在月球上盖房子，需要克服大温变、低重力、高真空、强辐射月震、微陨石冲击等挑战。”2015年，丁烈云从建筑3D打印中获得了启发，开始带领团队从事月面基地原位建造研究一一指将来建设月球科研站时可以在月球上就地取材，直接利用月壤、太阳能、矿产等月面原住资源来盖房子。不需要再从地球上运输预制建筑构件，这样可以极大地降低月面的建造成本。

近10年来，其团队将中国传统建筑榫卯结构与3D打印建造方式相结合，持续开展月球屋建造探索，除烧出带有榫卯结构的月壤砖外，还设计出穹顶结构的月面建筑雏形及可以在月球上从事真空烧砖、组装、连接等工作的机器人。

据国家数字建造技术创新中心、华中科技大学教授周诚介绍，“月壤砖”星榫卯结构，密度与普通砖块相当，抗压强度却是普通红砖、混凝土砖的三倍以上，相当于每平方厘米能承受1吨多重量。

由于月面昼夜温差超过180度，月夜温度最冷达到负190度，同时因为没有大气层保护，大量宇宙辐射和太空陨石会撞击月球表面，以及高频率的月震，这些都对月面建设中的“月镶砖”提出了苛刻的要求。

本次随天舟八号前往中国空间站进行太空实验的“月壤砖”，主要验证：

“月壤砖”的力学性能。看在太空环境下，样品的力学性能会不会退化。

”月壤砖”的热学性能的变化。

验证辐射作用对“月壤砖”的影响。因为月球是真空环境，存在大量宇宙辐射，看“月壤砖”能否经受住宇宙辐射的作用。

根据设计计划，空间站整个暴露实验时间是三年，每隔一年会下行一块样品板，带着在空间站暴露之后的样品返回地球，再做相关实验。

为了充分利用能在中国空间站进行实验的机会，研究团队将要进入空间站的“月壤砖”设计为柱状和片状两种形态：

柱状“月壤砖”主要用于力学测试；

暴露面积较大的片状“月壤砖”，则用于热学和辐射效应测试。

除了形态不同，这些“月壤砖”还使用了5种不同的模拟月壤成分、3种不同的烧结工艺、为后续月球科研站的建设提供更为精确的科研数据。

月球 ， 水！

水是建设月球科研站及未来开展星际旅游，保障人类生存的关键资源，探寻水资源是各国科学家进行月球探测的首要任务。科学家们之前主要关注了月球上自然态水资源的分布情况，前期研究结果表明，月壤玻璃、斜长石、橄榄石和辉石等多种月壤矿物中含有少量水，含水量仅在0.0001%～0.02%之间，极其稀少，难以在月球原位提取利用。

2024年8月22日，中国科学院宁波材料技术与工程研究所、中国科学院物理研究所、航天五院钱学森实验室等单位组成的科研团队，公布了一项研究成果，介绍了一种新的月壤制水的方法。有望为未来月球科研站的建设提供重要的设计依据。

据陈霄博士介绍，他们在加热月壤中的钛铁矿过程中，原本是想看到氦的释放，结果没有看到氦的释放，却看到了满屏气泡的生成。随后，经过电子能量损失谱验证，这些气泡的成分正是水蒸气。

钛铁矿是月壤中的常见矿物，它与斜长石、辉石、橄榄石等其他3种矿物占了月壳晶体物质的98%以上，这一特征也是判断“月壤”或“月球陨石”真伪的重要依据。每份钛铁矿由1份铁、1份钛和3份氧组成，如果在高温下遇到两份氢，就会发生氧化还原反应，氧把铁丢到一边，转而和氢结合成水，反应的最终产物是二氧化钛、水与单质铁。实验中，月壤在1000度的高温下熔化，水以水蒸气的形式释放了出来，这就是研究人员意外看到的“满屏气泡”

经过深入研究和反复论证，科研人员发现，月壤矿物质由于太阳风亿万年的辐照，储存了大量氢。在加热至髙温后，氢与矿物质中的铁氧化物发生氧化还原反应，生成了单质铁和大量水。当温度升高至1000度以上时，月壤会熔化，反应生成的水以水蒸气的方式释放了出来。

经过多种实验技术状态分析，研究团队确认，1克月壤中大约可以产生51～76毫克水。以此计算，1吨月壤将可以产生约51～76千克水，相当于100多瓶500毫升的瓶装水，基本可以满足50人一天的饮水量。

科研团队通过对不同月球矿物的进一步研究，还发现月壤钛铁矿加热后，可以同步生成大量单质铁和水蒸气气泡，是名副其实的月球“蓄水池”。

　　基于多项研究结果，科研团队提出具有可行性的月球水资源原位开采与利用策略一一。

首先通过凹面镜或菲涅尔透镜聚焦太阳光加热月壤至熔融。加热过程中，月壤将会与太阳风中注入的氢生成水、单质铁和陶瓷玻璃。

产生的水蒸气被冷凝为液态水，收集并储存在水箱中，可以满足月球上人类与各种动植物的饮水需要。

通过电分解水可以产生氧气和氢气，氧气可以供人类呼吸，氢气可以作为能源使用。

铁可以用于制造永磁和软磁材料，为电力电子器件提供原材料，也可以用作建筑材料。

熔融的月壤可以用来制作具有榫卯结构的“月壤砖”，用于月球科研基地的建设。

有关方面专家表示，该策略将为未来月球科研站的建设提供重要的设计依据，

　　神舟十九号航天员乘组在空间站拆收天舟八号货运飞船送来的快递。