到九宮格聚會
2024年11月15日23時13分，天船八號貨運飛船奔赴天宮。約3小時后，天船、天宮“牽手勝利”，“小時達”被勝利簽收。11月16日早上，神船十九號航天員乘組在空中共同下，打開天船八號艙門，開始太空“拆快遞”。此次下行的貨品中，有一份奧秘年夜禮包，那就是月壤磚，來自位于華中科技年夜學的國家數字建造技術創新中間。
丁烈云：我們是做了幾套，此中有一套就放在這兒，天船八號帶上往的就這三塊。
月壤磚，是未來能夠用于月球蓋屋子的建筑資料，此次“月壤磚”前去空間站開展艙外裸露實驗，為未來在月建設積累科研數據。丁烈云作為中國工程院院士、國家數字建造技術創新中間首席科學家，牽頭了月壤磚的研制。
丁烈云：月壤磚強度，有兩個原因的影響很是年夜，一個原因是礦物的成分。分歧的礦物成分會影響它的強度，別的還有一種是它的燒結方法紛歧樣，燒結的工藝紛歧樣，比喻說我們這采取三種燒結工藝。
送往空間站的月壤磚形態分歧，分別采用了5種分歧的教學模擬月壤成分和3種分歧的燒結工藝制作而成。和月壤磚同時到達空間站的，還有一份艙外裸露實驗的操縱指南。
丁烈云：在問天艙裡面，要外掛在下面進行裸露實驗，通過宇宙射線。還有零下100攝氏度，零上100多攝氏度，高下溫的這種熱振，不斷地循環，看它今后的劣化是一個什么樣的情況。
記者：給它考驗多長時間？
丁烈云：我們一共是三塊板，有一塊板一年以后取下來，剖析一下，第二塊板是兩年以后，最后一塊板是三年以后取下來，取下來以后，就跟空中的，我們做的同批樣品，進行機能的測試。
記者：那你們實驗可真夠長的，最短的還得一年之后呢。
丁烈云：科學研討就是這樣的。我們土木匠程有個很年夜的特點，它是一個百年年夜計，我們做一棟屋子，不是說我住一個幾年。特別在月球上往建，老化的這些機理必定要搞明白。搞明白了以后。你才幹夠構成一份標準，建筑的標準，所以做研討不克不及著急，一個步交流驟一個步驟地做。
作為人類獨一抵達過的地外天體，月球一向是科學家研討的主要對象。國際上，各航天年夜國也紛紛提出月球中長期駐留設想，掀起了新一輪探月熱潮。在華中科技年夜學的國家數字建造技術創新中間，實驗室的一個沙盤，模擬了未來月球基地的場景。
“月壺尊”外形酷似豎立的雞蛋殼。內部空間分紅高低兩層，分別為任務區和歇息區。
“月壺尊”是月面基地建筑物的定型樣式，丁烈云團隊還有別的一個年夜膽的構想，那就是月球玄武基地，它是將中國傳統制磚砌筑的建造方法與3D打印建造方法相結合，采用整體預制拼裝、部分打印連接的方法，設計建造月面基地。2015年，恰是對3D打印技術應用于建筑領域的研討，把丁烈云的思緒帶到了月球。
2015年，丁烈云正在擔任華中科技年夜學的校長，對高校在科技進步中的感化，他有本身的思慮。
丁烈云：高校1對1教學必定要做未來的事，必定要做引領的事，甚至更長一點，你比喻說十年以后的事，甚至是更長的一些事。
丁烈云沒有將設舞蹈場地想逗留在紙面，而是瞄準月面基地建造帶領團隊說干就干。當時他們可以參考的是american阿波羅計劃獲得的月球資料，包含月球概況結構特征和月面物質的化學成分、光學及熱力學物理特徵等。
記者：那您怎么能確保從各種各樣的文獻，不論是一手藍玉華立即閉上了眼睛，然後緩緩的鬆了口氣，等他再次睜開眼睛的時候，正色道：“那好吧，我老公一定沒事。”的，也許有二手的，那么從這些交流現存的資料里面，能夠彙集剖析，得出一個準確的結論。
丁烈云：不要說這個月球上的月壤，就是地球下面，它也不會有兩個，完整一樣的這個地質，它是不斷地變化的，所以我們更多還是要找出它的主成分是什么。
研討表白，月壤是分布于月球概況的一層厚達幾至十幾米的土狀混雜物，重要由巖石碎屑、礦物碎屑、玻璃質顆粒和黏合劑組成。月壤成分在分歧的區域存在差異，如月海地區重要是玄武質高鈦和低鈦月壤，而月球窪地地區則為斜長巖質月壤。而長白山的火山灰，是地料。感到快樂和快樂。球上能找到的和月壤成分比較接近的泥土。
記者：拉回來以后怎么用它呢？
丁烈云：起首要把它做成模擬月壤，模擬月壤就依照文獻下面公開發表的那些成分，比喻說先把它清洗，清洗完了以后把它烘干，月壤是沒有水的，我們要把它烘干，烘干了以家教后，把它的有機質往失落，因為地球上的模擬月壤確定是有有機質的，真正的月壤它是沒有有機質的。再把它碾碎，碾碎了以后再剖析它的成分，因為月壤構成的成分無非就是這么幾種，你了解一下狀況它里面還缺什么，缺什么再加，加了以后就變成這樣一個配制的模擬月壤。
獲得模擬月壤后，下一個步驟就是解決月壤成型的問題。對原位建造的尋求，驅使丁舞蹈教室烈云團隊尋求新的成型方式。
丁烈云：月壤成型它今朝有幾種成型，比喻說一種成型它是通過堿激發，燒堿加水，把月壤能夠凝結起來，或許加這種硫黃。然后再進行3D打印，可是一想你這不是百舞蹈場地分之百的原位。
記者：什么叫原位？
丁烈云：原位就是不帶任何東西，完整應用月球上的資源，因為你要帶燒堿，你還要帶硫黃到那往，那就不是原位。
在月面建什么樣的建筑，丁烈云團隊一向在進行各種嘗試，開初嘗試了穹頂結構、拱形結構以及柱狀私密空間結構，良多外型反復嘗試，既要合適月球概況的應用環境，教學又要便利建造。
月壺尊是雙層的穹頂結構，觸及12個設計參數，滿足空間最年夜、應力最低、保溫交流隔熱的請求，並且自重小、用的資料少瑜伽場地。對于3D打印機來說，也必須滿足必定的請求。
丁烈云：火箭的運載的才能，現在不克不及運載這么重的一些設備。所以現在等于說還沒有到這種水平，只是還是要驗證。用這個月壤進行擠，擠出來了以后，能不克不及成為一個完全的形狀。它因為打的時候要流動性好，流動性欠好它擠不出來，可是流動性太好了以后，你打得它塌下往了，所以怎么樣往找到一個合適的，流動性又好，同時讓它又能夠粘得住，能夠具有必個人空間定的穩定性，這個就要不斷地研討。
丁烈云團隊設想采用的3D打印施工，是先在月表用注漿加固法打地基，然后在地基上打印結構，穹頂采用氣囊放置法固定，再在瑜伽場地氣囊上打印穹頂，最終打印成型。這個工藝可以建造各種形狀的月球基地結構，但3D打印是個連續過程，存在年夜尺寸結構一次性成型困難、耗能年夜等問題。
借鑒中國傳統砌筑和榫卯連接方法教學場地，丁烈云團隊創造性地提出應用月壤燒結出帶有榫卯結構的月壤磚，再進行拼裝舞蹈場地建造，通過燒結月球磚把一次性成型的風險疏散失“我們家沒有什麼可失去的，可她呢？一個受過良好教育的女兒，本可以嫁給合適的家庭，繼續過著富麗堂皇的生活，和一群落，然后由機器人砌筑，同時用3D打印加強連接來完成結構，防止結構變形。
2021年，科技部將“輕量化可重構月面建造方式研討”列進重點研發計劃，成為“工程科學與綜合穿插”的重點專項。華中科技年夜學成為該項目標首席科學家單位。月面原位建造面臨著極端環境的宏大挑戰，包含原位資料單一、無液態水、低重力，月面晝夜高達300多攝氏度的溫差，還有每年約1000次2—3級的月震、宇宙射線的強輻射、月面復雜描摹與地質等，這些都讓月球上的建造任務成為極具挑戰的超級工會議室出租程。
記者：您所做的一切嘗試的條件，是假設我們是在地球上做，還是我們假設在月球上做。
丁烈云：起首是在地球上做。在地球環境上我們先試試。我把那個跑通，再舞蹈教室考慮各種各樣的極端條件，極端環瑜伽教室境。真空我們是可以模擬的，我們實驗室里面就有真空，高下溫是可以模擬的，比喻說零教學場地下一百攝氏度，零上一百攝氏度，甚至更高點，最難的就是低重力。月球的重力加快度是地球的六分之一，六分之一就是說人在月球上跳得很高，在地球跳不了那么高，可是它會影響在成型過程當中的品質，是紛歧樣的。
月壤里含有多種礦物，它們的熔點紛歧樣，需求確定一個最佳的燒制溫度段，使得“月瑜伽場地壤磚”能達到建筑資料所需的強度。但對于丁烈云團隊來說，在地球上進行的各種實驗，始終有一個缺點，那就是無法真正模擬月球教學的環境，尤其是月球的重力環境。
丁烈云：下一個步驟應該這樣，必定要真正地在月球上往燒磚，燒了以后，再往看它的強度是個什么樣的強度，這個月壤成型的機理，這些規律是什么，要把這個漸漸地搞明“是的。”她恭敬地回答。白，才幹夠制訂用什小樹屋么樣的燒結工藝，能夠個人空間保證月壤磚它的強度是夠的。
記者：假如要真正深刻地輿解這件事，必定要真實在月球環境下往燒磚。
模擬月球的真空環境，科研人員將裝有月壤粉末的石墨模具，整體置于真空熱壓爐內進行燒制。燒制一爐模擬月壤磚，大要需求24小時。
丁烈云：燒一次時間不會太長，實際上做熱循環實驗的時間很“花兒，你放心，你爹娘絕對不會讓你受辱的。”藍沐抹去臉上的淚水，用堅決的語氣向她保證。 “你父親說過，席家要是長。
記者：什么叫熱循環？
丁烈云：月球下面的家教一天，是地球下面的一個月。我們要把燒好的磚，要拿到很高的溫度里面往烤，然后又把它拿到低溫里面，就不斷地循環，循環幾多次以后，看它的機能是不是發生了變化，就花時間很長。
記者：我們都生涯在地球上這么長時間了，春夏秋冬，什么氣候，什么濕度，大師伙都心知肚明，可是恰好在月球上，這一切僅僅是人類無限的記載，並且沒有人在下面蓋過屋子，也就是說良多條件都小樹屋不了解，那這些不了解怎么變成已知呢？
丁烈云：這個還是要應用人類的研討的結果，就是我們要做學術研討，有時候發表論文，為什么要做這件工作呢？實際上把我們研討的結果，全人類來進行共享。當時嫦娥五號的月壤沒有回來的時候，那我們只能用什么呢？用阿波羅它發表的這些結果，然后模擬阿波羅的，它帶回來月壤的這種成分私密空間。嫦娥五號的月壤回來了以后，我們有的單位先獲得了月壤，它也進行了研討，把這個成分就公開發表了，我們就了解，我們要應用這些結果，不是什么東西，都要從一做起，就是這樣你可以在別人研討的基礎上，往前邁出一年夜步，做本身最該想做的一些工作。
今朝，丁烈云團隊已經完成模擬月壤的三種燒結試驗，具體為真空燒結、惰性氣體燒結、空氣燒結。此中在惰性氣體中燒結強度最高，能達到100多兆帕。而在真空環境下，只需求將模擬月壤加熱到1000℃到1100℃之間，就可以實現有用的燒結。假如加壓的話，燒結的時間還可以縮短。但是，月壤磚的公道強度，要以月球的環境為依據。
2020年12月，嫦娥五號勝利從月球帶回1731克月壤樣品。這是人類初次獲得的月概況年輕火山巖區樣品，也是中國科學家第一次擁有屬于本身的地外天體前往樣品。2023年，丁烈云團隊獲得了500毫克嫦娥五號采回的月壤樣品。
進行月面建造方式研討近10年，丁烈云團隊第一次獲得真實的月壤樣品，這讓他們既愛護又興奮。
今朝，國家數字建造技術創新中間圍繞地外建造私密空間開展了三項研討任務，分別是玄武月球基地的星際樂高拼裝建造、月壺尊建筑3D打印建造和月面著陸墊建造。團隊集結了多學科的跨界人才。
在丁烈云團隊的實驗室里，地球和月球兩條路并行不悖共享空間。學生們的研討標的目的觸及城市路況、地下管道、建筑機器人等多個領域。
長期從事數字建造、工程平安理論與技術研討，加上擔任年夜學校長的經歷，丁烈云今朝最關注的，是培養未來能夠面對挑戰、勇于摸索的高素質、綜合性人才。華中科技年夜學土木與水利學院碩士研討生柯美翔，向我們展現的是他們研發的第三代智能化鋼筋綁扎機器人。
記者：假如沒有它，是人用手往綁的，是吧。
柯美翔：對的。因為它是一個重復性的任務，勞動強度很高，需求工人彎腰勞動，我們團隊就想往研發這樣一款機器人，來替換工人進行綁扎任務。
自1969年阿波羅11號勝利實現人類初次登月以來，人類對月球的摸索從未停歇。隨著我國航天科技的不斷進步，我們對月球的認知慢慢加深，摸索的程序也日益加速。此次模擬月壤磚搭乘天船“謝謝你，女士。”八號進進太空實驗室，將為未來的月球基地建設供給相關數據支撐。
當前，各國已設計多類月面建造結構計劃，重要包含剛性結構、可展開結構、充氣結構、3D打印結構、砌筑拼裝結構、地下結構等。瞻仰星空、腳踏實地，丁烈云團隊的實驗還在繼續。
丁烈云：明天在月球上的這些試驗，是為我們今后走得更遠，供給的某一種更基礎的研討，也是把月球作為一個試驗基地，讓人類深空探測能夠走得更遠。