2024年11月15日(ri)23時(shi)13分(fen),天(tian)(tian)舟(zhou)(zhou)八號貨(huo)(huo)運飛船奔(ben)赴(fu)天(tian)(tian)宮(gong)。約3小時(shi)后,天(tian)(tian)舟(zhou)(zhou)、天(tian)(tian)宮(gong)“牽(qian)手成功”,“小時(shi)達(da)”被成功簽收。11月16日(ri)早上,神舟(zhou)(zhou)十(shi)九號航(hang)天(tian)(tian)員乘組(zu)在地(di)面配合下(xia),打開(kai)(kai)天(tian)(tian)舟(zhou)(zhou)八號艙門,開(kai)(kai)始太空“拆快遞”。此次(ci)上行的貨(huo)(huo)品中(zhong)(zhong),有(you)一份神秘大(da)禮(li)包(bao),那就是(shi)月壤磚(zhuan),來自位于華中(zhong)(zhong)科技(ji)大(da)學的國(guo)家數字建(jian)造技(ji)術創新中(zhong)(zhong)心。
丁(ding)烈云(yun):我(wo)們是做了幾套,其中有一套就(jiu)(jiu)放(fang)在這兒,天舟八(ba)號帶(dai)上去的(de)就(jiu)(jiu)這三塊(kuai)。
丁烈云作為中(zhong)國(guo)工程院院士、國(guo)家(jia)數字建造技(ji)術創(chuang)新中(zhong)心首席科(ke)學家(jia),牽頭了(le)月壤磚的研制。
丁烈(lie)云:月壤磚強度,有兩個(ge)(ge)因素(su)的(de)(de)(de)影響(xiang)(xiang)非(fei)常大,一(yi)(yi)個(ge)(ge)因素(su)是(shi)礦物的(de)(de)(de)成分。不同(tong)的(de)(de)(de)礦物成分會影響(xiang)(xiang)它(ta)的(de)(de)(de)強度,另外還有一(yi)(yi)種是(shi)它(ta)的(de)(de)(de)燒結方式不一(yi)(yi)樣(yang),燒結的(de)(de)(de)工藝不一(yi)(yi)樣(yang),比方說我們這采取三種燒結工藝。
送往空間(jian)站(zhan)的(de)月壤(rang)磚(zhuan)形態不同(tong),分(fen)別采用了5種(zhong)不同(tong)的(de)模擬(ni)月壤(rang)成(cheng)分(fen)和(he)3種(zhong)不同(tong)的(de)燒結(jie)工(gong)藝(yi)制作而成(cheng)。和(he)月壤(rang)磚(zhuan)同(tong)時(shi)到達空間(jian)站(zhan)的(de),還有一份艙外(wai)暴露(lu)實驗的(de)操作指南。
丁(ding)烈云:在問天(tian)艙外面(mian),要外掛在上(shang)面(mian)進(jin)行暴(bao)露實驗,通過宇宙(zhou)射線。還(huan)有零(ling)下100攝氏度,零(ling)上(shang)100多(duo)攝氏度,高(gao)低溫的(de)這種熱(re)振,不斷(duan)地循環,看它(ta)今后的(de)劣化是一個什么樣的(de)情況。
記者:給它考(kao)驗多長(chang)時(shi)間?
丁烈云:我們一共是三(san)塊(kuai)板(ban),有一塊(kuai)板(ban)一年(nian)以后(hou)取(qu)下(xia)(xia)來(lai)(lai),分析一下(xia)(xia),第二塊(kuai)板(ban)是兩年(nian)以后(hou),最后(hou)一塊(kuai)板(ban)是三(san)年(nian)以后(hou)取(qu)下(xia)(xia)來(lai)(lai),取(qu)下(xia)(xia)來(lai)(lai)以后(hou),就(jiu)跟地面的(de),我們做的(de)同(tong)批(pi)樣(yang)品,進行性能的(de)測試。
記(ji)者:那你(ni)們實驗可真(zhen)夠長的(de),最短(duan)的(de)還(huan)得(de)一年之后(hou)呢。
丁(ding)烈(lie)云(yun):科學研究就是(shi)(shi)這樣的。我們土木工程有個很大的特(te)點,它是(shi)(shi)一(yi)(yi)個百(bai)年大計,我們做(zuo)一(yi)(yi)棟房(fang)子(zi),不是(shi)(shi)說我住一(yi)(yi)個幾年。特(te)別在月球上去建,老化(hua)的這些(xie)機理一(yi)(yi)定要(yao)搞清楚。搞清楚了以(yi)后。你才(cai)能夠形成(cheng)一(yi)(yi)份標準,建筑的標準,所(suo)以(yi)做(zuo)研究不能著急,一(yi)(yi)步(bu)一(yi)(yi)步(bu)地(di)做(zuo)。
 作為(wei)人(ren)類唯一抵達過(guo)的(de)地外天體,月(yue)(yue)球一直是(shi)科學家研(yan)究的(de)重要(yao)對象。國際上,各航天大國也紛(fen)紛(fen)提出月(yue)(yue)球中長期駐(zhu)留設想,掀起了新一輪(lun)探月(yue)(yue)熱潮。在華(hua)中科技大學的(de)國家數字建(jian)造技術創(chuang)新中心,實(shi)驗室的(de)一個沙(sha)盤,模(mo)擬了未來月(yue)(yue)球基地的(de)場景(jing)。
“月壺尊(zun)”外形酷似豎(shu)立(li)的(de)雞蛋殼。內部空間分(fen)成上下兩(liang)層(ceng),分(fen)別為工(gong)作(zuo)區和休息(xi)區。
“月(yue)(yue)壺尊”是(shi)月(yue)(yue)面基(ji)地建筑物(wu)的(de)定型樣(yang)式(shi)(shi),丁(ding)烈(lie)云(yun)團隊還有另外一個(ge)大(da)膽的(de)構想,那就(jiu)是(shi)月(yue)(yue)球玄武基(ji)地,它是(shi)將中(zhong)國傳統制磚砌筑的(de)建造(zao)方(fang)式(shi)(shi)與3D打(da)印(yin)建造(zao)方(fang)式(shi)(shi)相結合(he),采用(yong)整體(ti)預(yu)制拼裝、局部打(da)印(yin)連接的(de)方(fang)式(shi)(shi),設(she)計(ji)建造(zao)月(yue)(yue)面基(ji)地。2015年,正是(shi)對3D打(da)印(yin)技術應用(yong)于建筑領域的(de)研究,把(ba)丁(ding)烈(lie)云(yun)的(de)思路帶到(dao)了月(yue)(yue)球。
  2015年,丁烈云正(zheng)在擔任華中科(ke)技(ji)大學的校(xiao)長,對高(gao)校(xiao)在科(ke)技(ji)進步中的作用(yong),他有自己的思考。
丁烈云(yun):高(gao)校一(yi)定要做未(wei)來的(de)事(shi),一(yi)定要做引領(ling)的(de)事(shi),甚(shen)至更長一(yi)點,你比方(fang)說十年以后的(de)事(shi),甚(shen)至是更長的(de)一(yi)些事(shi)。
丁烈云沒有(you)將設想停(ting)留(liu)在紙面,而是(shi)瞄準月(yue)面基地建造帶領團(tuan)隊說干就干。當時他(ta)們可以參(can)考的是(shi)美(mei)國阿波羅計劃獲得的月(yue)球資料,包括(kuo)月(yue)球表(biao)面結(jie)構(gou)特征和月(yue)面物質的化學(xue)成(cheng)分、光學(xue)及熱力學(xue)物理(li)特性等。
 記者:那(nei)您(nin)怎么能確保從(cong)各(ge)種各(ge)樣的(de)文(wen)獻,不管(guan)是(shi)一手的(de),也許(xu)有二(er)手的(de),那(nei)么從(cong)這些現存(cun)的(de)資(zi)料里(li)面,能夠搜集分析(xi),得出一個準確的(de)結(jie)論。
丁烈(lie)云(yun):不要說這個(ge)(ge)月(yue)球上(shang)的月(yue)壤,就(jiu)是地球上(shang)面,它也不會有(you)兩個(ge)(ge),完全一樣的這個(ge)(ge)地質,它是不斷地變化(hua)的,所以我們更多還(huan)是要找出它的主成(cheng)分是什么(me)。
研究表明(ming),月壤(rang)(rang)是(shi)分布于(yu)月球表面的一層厚(hou)達(da)幾至十(shi)幾米的土(tu)狀混合物,主(zhu)要由巖石(shi)碎屑(xie)、礦物碎屑(xie)、玻璃質顆粒和黏合劑(ji)組成。月壤(rang)(rang)成分在不(bu)同的區(qu)域存(cun)在差異,如月海地區(qu)主(zhu)要是(shi)玄武質高鈦(tai)和低(di)鈦(tai)月壤(rang)(rang),而(er)月球高地地區(qu)則為斜長巖質月壤(rang)(rang)。而(er)長白山(shan)的火山(shan)灰(hui),是(shi)地球上能找(zhao)到的和月壤(rang)(rang)成分比較接(jie)近的土(tu)壤(rang)(rang)。
記者(zhe):拉(la)回(hui)來(lai)以(yi)后怎么用它呢(ni)?
丁烈云:首先(xian)要把(ba)它做(zuo)成(cheng)(cheng)模擬(ni)月(yue)(yue)壤(rang)(rang)(rang),模擬(ni)月(yue)(yue)壤(rang)(rang)(rang)就(jiu)(jiu)按照文(wen)獻上(shang)面公開發表的(de)(de)那些成(cheng)(cheng)分,比(bi)方說先(xian)把(ba)它清洗,清洗完了以后(hou)把(ba)它烘(hong)干(gan)(gan),月(yue)(yue)壤(rang)(rang)(rang)是沒(mei)有(you)(you)(you)水的(de)(de),我們要把(ba)它烘(hong)干(gan)(gan),烘(hong)干(gan)(gan)了以后(hou),把(ba)它的(de)(de)有(you)(you)(you)機質去掉,因為地球(qiu)上(shang)的(de)(de)模擬(ni)月(yue)(yue)壤(rang)(rang)(rang)肯定是有(you)(you)(you)有(you)(you)(you)機質的(de)(de),真正的(de)(de)月(yue)(yue)壤(rang)(rang)(rang)它是沒(mei)有(you)(you)(you)有(you)(you)(you)機質的(de)(de)。再把(ba)它碾(nian)(nian)碎,碾(nian)(nian)碎了以后(hou)再分析它的(de)(de)成(cheng)(cheng)分,因為月(yue)(yue)壤(rang)(rang)(rang)構成(cheng)(cheng)的(de)(de)成(cheng)(cheng)分無(wu)非就(jiu)(jiu)是這么幾(ji)種,你(ni)看(kan)看(kan)它里面還缺(que)什么,缺(que)什么再加(jia),加(jia)了以后(hou)就(jiu)(jiu)變(bian)成(cheng)(cheng)這樣一個配(pei)制的(de)(de)模擬(ni)月(yue)(yue)壤(rang)(rang)(rang)。
得到模擬月壤(rang)后,下一步就是解決月壤(rang)成型的問題。對原位建造的追求,驅使(shi)丁烈云團隊尋求新的成型方法。
丁烈(lie)云:月壤成(cheng)型(xing)(xing)它目前有幾種成(cheng)型(xing)(xing),比方說(shuo)一種成(cheng)型(xing)(xing)它是通過(guo)堿(jian)激(ji)發,燒堿(jian)加(jia)水,把月壤能夠凝固起來,或者(zhe)加(jia)這(zhe)種硫黃。然(ran)后再進(jin)行3D打印,但是一想你這(zhe)不是百分之百的原位(wei)。
記(ji)者(zhe):什么叫原(yuan)位?
丁(ding)烈(lie)云:原位就是不帶(dai)任(ren)何東西(xi),完全利用月球上的資(zi)源,因為你要帶(dai)燒堿,你還要帶(dai)硫黃到那(nei)(nei)去,那(nei)(nei)就不是原位。
在(zai)月面(mian)建什么樣的(de)建筑,丁(ding)烈云(yun)團隊一直在(zai)進行各(ge)種嘗(chang)(chang)(chang)試(shi),起初嘗(chang)(chang)(chang)試(shi)了穹(qiong)頂(ding)結(jie)構、拱形結(jie)構以及柱狀(zhuang)結(jie)構,很多造型反復嘗(chang)(chang)(chang)試(shi),既要符合月球表面(mian)的(de)使用環境,又要方便(bian)建造。
月壺尊(zun)是雙層的(de)穹頂結構,涉及12個設(she)計參數,滿足(zu)空間(jian)最大、應力最低、保溫(wen)隔熱(re)的(de)要求,而且自重小、用(yong)的(de)材料(liao)少(shao)。對于3D打(da)印(yin)機(ji)來說(shuo),也必須(xu)滿足(zu)一(yi)定的(de)要求。
丁(ding)烈(lie)云:火箭的(de)運載的(de)能(neng)力,現在不(bu)(bu)(bu)能(neng)運載這(zhe)么(me)重的(de)一些(xie)設備。所以(yi)現在等于說還(huan)沒有到(dao)這(zhe)種程度,只是還(huan)是要(yao)(yao)驗(yan)證。用(yong)這(zhe)個月壤進行擠(ji),擠(ji)出(chu)來了(le)以(yi)后,能(neng)不(bu)(bu)(bu)能(neng)成為一個完整的(de)形(xing)狀。它因為打(da)的(de)時(shi)候(hou)要(yao)(yao)流(liu)動性(xing)好(hao)(hao),流(liu)動性(xing)不(bu)(bu)(bu)好(hao)(hao)它擠(ji)不(bu)(bu)(bu)出(chu)來,但是流(liu)動性(xing)太好(hao)(hao)了(le)以(yi)后,你打(da)得它塌(ta)下去(qu)了(le),所以(yi)怎么(me)樣去(qu)找到(dao)一個合適的(de),流(liu)動性(xing)又(you)好(hao)(hao),同時(shi)讓它又(you)能(neng)夠粘得住,能(neng)夠具有一定(ding)的(de)穩定(ding)性(xing),這(zhe)個就(jiu)要(yao)(yao)不(bu)(bu)(bu)斷地研究(jiu)。
丁烈云團隊設想(xiang)采用的3D打(da)(da)印施(shi)工,是先在月(yue)表用注(zhu)漿(jiang)加固法打(da)(da)地(di)基(ji)(ji)(ji),然(ran)后在地(di)基(ji)(ji)(ji)上(shang)(shang)打(da)(da)印結構,穹頂采用氣囊放置法固定,再在氣囊上(shang)(shang)打(da)(da)印穹頂,最(zui)終打(da)(da)印成型。這個(ge)工藝(yi)可以(yi)建造各種形狀的月(yue)球基(ji)(ji)(ji)地(di)結構,但3D打(da)(da)印是個(ge)連(lian)續過(guo)程,存(cun)在大尺寸結構一次性成型困難、耗能(neng)大等(deng)問題(ti)。
借鑒(jian)中國傳統砌筑和(he)榫(sun)卯連接(jie)(jie)方式,丁烈云團隊創造性(xing)地提(ti)出利(li)用月壤(rang)燒結(jie)(jie)出帶有榫(sun)卯結(jie)(jie)構(gou)的月壤(rang)磚,再進行拼(pin)裝建造,通過燒結(jie)(jie)月球磚把一次(ci)性(xing)成(cheng)型的風險(xian)分散(san)掉,然后由機器(qi)人砌筑,同(tong)時用3D打(da)印加(jia)強(qiang)連接(jie)(jie)來(lai)完成(cheng)結(jie)(jie)構(gou),避免結(jie)(jie)構(gou)變形。
2021年,科(ke)(ke)技部(bu)將(jiang)“輕量化可重(zhong)(zhong)構月(yue)面建造方(fang)法研(yan)究”列入重(zhong)(zhong)點(dian)研(yan)發(fa)計(ji)劃(hua),成為(wei)“工程(cheng)科(ke)(ke)學與綜合(he)交叉(cha)”的(de)(de)(de)重(zhong)(zhong)點(dian)專項。華(hua)中科(ke)(ke)技大(da)學成為(wei)該(gai)項目的(de)(de)(de)首席科(ke)(ke)學家單(dan)位(wei)。月(yue)面原位(wei)建造面臨著極(ji)端環境的(de)(de)(de)巨(ju)大(da)挑戰,包括原位(wei)材料單(dan)一、無液態(tai)水、低重(zhong)(zhong)力(li),月(yue)面晝(zhou)夜高(gao)達300多攝氏度的(de)(de)(de)溫差(cha),還有每年約1000次2—3級的(de)(de)(de)月(yue)震、宇宙射線的(de)(de)(de)強輻射、月(yue)面復雜形(xing)貌與地質等,這些都(dou)讓月(yue)球上的(de)(de)(de)建造工作成為(wei)極(ji)具挑戰的(de)(de)(de)超級工程(cheng)。
記者:您所做(zuo)的一切(qie)嘗試(shi)的前提,是(shi)假設(she)我們是(shi)在地球上做(zuo),還(huan)是(shi)我們假設(she)在月球上做(zuo)。
丁烈云:首先是(shi)在地(di)(di)球上(shang)(shang)做。在地(di)(di)球環(huan)境(jing)上(shang)(shang)我(wo)們先試試。我(wo)把那個(ge)跑通,再考慮各(ge)種(zhong)各(ge)樣的(de)(de)極端條件,極端環(huan)境(jing)。真(zhen)空(kong)我(wo)們是(shi)可以(yi)模擬的(de)(de),我(wo)們實驗室(shi)里(li)面(mian)就(jiu)有真(zhen)空(kong),高低(di)溫是(shi)可以(yi)模擬的(de)(de),比方說零下一百攝(she)氏度(du),零上(shang)(shang)一百攝(she)氏度(du),甚至更高點,最(zui)難的(de)(de)就(jiu)是(shi)低(di)重力。月(yue)球的(de)(de)重力加速(su)度(du)是(shi)地(di)(di)球的(de)(de)六分之一,六分之一就(jiu)是(shi)說人在月(yue)球上(shang)(shang)跳(tiao)得很高,在地(di)(di)球跳(tiao)不了那么高,但是(shi)它會影響(xiang)在成型(xing)過程(cheng)當中的(de)(de)品質(zhi),是(shi)不一樣的(de)(de)。
月壤里(li)含有多種(zhong)礦物,它們的熔點不(bu)一樣,需要確(que)定(ding)一個最(zui)佳(jia)的燒制溫度段(duan),使得“月壤磚”能達(da)到(dao)建筑(zhu)材料所需的強度。但(dan)對于丁烈云團隊(dui)來說(shuo),在地球(qiu)上進行的各種(zhong)實驗,始終有一個缺陷,那就(jiu)是無法真正模(mo)擬月球(qiu)的環境,尤其是月球(qiu)的重力環境。
丁烈云:下一步應該這樣(yang),一定要(yao)真正(zheng)地在(zai)月(yue)球上(shang)去燒(shao)磚,燒(shao)了以后(hou),再去看它的(de)(de)(de)(de)強度是個(ge)什(shen)么(me)樣(yang)的(de)(de)(de)(de)強度,這個(ge)月(yue)壤成型的(de)(de)(de)(de)機(ji)理,這些規(gui)律是什(shen)么(me),要(yao)把這個(ge)慢慢地搞清楚,才能夠制定用(yong)什(shen)么(me)樣(yang)的(de)(de)(de)(de)燒(shao)結工藝,能夠保證月(yue)壤磚它的(de)(de)(de)(de)強度是夠的(de)(de)(de)(de)。
記(ji)者(zhe):如果要(yao)真正深(shen)入地理解(jie)這件事,一定要(yao)真實在月球環境下(xia)去燒(shao)磚。
模(mo)擬(ni)月(yue)球的(de)真空(kong)環境,科研(yan)人員將(jiang)裝有月(yue)壤(rang)(rang)粉(fen)末(mo)的(de)石(shi)墨模(mo)具(ju),整體置于真空(kong)熱壓爐內進行燒制。燒制一(yi)爐模(mo)擬(ni)月(yue)壤(rang)(rang)磚,大概需要(yao)24小時(shi)。
丁烈云:燒(shao)一次時間不會太長,實(shi)際上(shang)做(zuo)熱循(xun)環實(shi)驗的(de)時間很長。
記者:什么叫熱循環?
丁烈云(yun):月(yue)球(qiu)上(shang)面的(de)(de)一(yi)天,是地球(qiu)上(shang)面的(de)(de)一(yi)個月(yue)。我們要把燒好(hao)的(de)(de)磚,要拿(na)到(dao)很高的(de)(de)溫度里面去烤,然后(hou)又把它(ta)拿(na)到(dao)低溫里面,就不(bu)斷地循環(huan),循環(huan)多(duo)少次以后(hou),看它(ta)的(de)(de)性能是不(bu)是發生了變化(hua),就花(hua)時間(jian)很長。
記(ji)者(zhe):我們都生(sheng)活(huo)在地(di)球上這(zhe)么(me)長時間了,春夏秋(qiu)冬,什么(me)氣候,什么(me)濕度,大家伙(huo)都心(xin)知肚明,但(dan)是恰恰在月球上,這(zhe)一切僅僅是人類有限的(de)記(ji)載,而(er)且沒有人在上面蓋過房子,也就是說很多(duo)條件都不知道,那這(zhe)些不知道怎么(me)變成已(yi)知呢?
丁烈云:這(zhe)(zhe)個還是要(yao)利(li)(li)用(yong)人(ren)類的(de)(de)研(yan)究(jiu)(jiu)的(de)(de)成(cheng)果,就是我(wo)們(men)(men)要(yao)做(zuo)(zuo)(zuo)學術(shu)研(yan)究(jiu)(jiu),有(you)時候(hou)發表論(lun)文,為什(shen)(shen)么要(yao)做(zuo)(zuo)(zuo)這(zhe)(zhe)件事(shi)情呢?實際上把(ba)我(wo)們(men)(men)研(yan)究(jiu)(jiu)的(de)(de)成(cheng)果,全人(ren)類來進(jin)行(xing)共享。當時嫦娥五(wu)(wu)號的(de)(de)月壤沒有(you)回來的(de)(de)時候(hou),那我(wo)們(men)(men)只能用(yong)什(shen)(shen)么呢?用(yong)阿波羅它(ta)發表的(de)(de)這(zhe)(zhe)些(xie)(xie)成(cheng)果,然(ran)后模擬阿波羅的(de)(de),它(ta)帶回來月壤的(de)(de)這(zhe)(zhe)種成(cheng)分。嫦娥五(wu)(wu)號的(de)(de)月壤回來了(le)以后,我(wo)們(men)(men)有(you)的(de)(de)單(dan)位先獲得了(le)月壤,它(ta)也(ye)進(jin)行(xing)了(le)研(yan)究(jiu)(jiu),把(ba)這(zhe)(zhe)個成(cheng)分就公開發表了(le),我(wo)們(men)(men)就知道,我(wo)們(men)(men)要(yao)利(li)(li)用(yong)這(zhe)(zhe)些(xie)(xie)成(cheng)果,不是什(shen)(shen)么東西,都要(yao)從一做(zuo)(zuo)(zuo)起,就是這(zhe)(zhe)樣你可(ke)以在別人(ren)研(yan)究(jiu)(jiu)的(de)(de)基礎上,往前邁出(chu)一大(da)步,做(zuo)(zuo)(zuo)自己(ji)最該想做(zuo)(zuo)(zuo)的(de)(de)一些(xie)(xie)事(shi)情。
目前(qian),丁烈云團隊已(yi)經(jing)完成模(mo)擬月壤的(de)(de)(de)三(san)種燒結(jie)試(shi)驗,具體為(wei)真(zhen)空燒結(jie)、惰性氣體燒結(jie)、空氣燒結(jie)。其中(zhong)在(zai)惰性氣體中(zhong)燒結(jie)強(qiang)度(du)(du)最高,能(neng)達到100多兆帕。而(er)在(zai)真(zhen)空環境(jing)下,只需要將(jiang)模(mo)擬月壤加熱(re)到1000℃到1100℃之間(jian)(jian),就可以實現有效的(de)(de)(de)燒結(jie)。如果加壓的(de)(de)(de)話,燒結(jie)的(de)(de)(de)時間(jian)(jian)還可以縮短。然而(er),月壤磚的(de)(de)(de)合理強(qiang)度(du)(du),要以月球的(de)(de)(de)環境(jing)為(wei)依據(ju)。
2020年12月,嫦(chang)娥五(wu)號(hao)成功從月球帶回(hui)1731克月壤樣(yang)品(pin)。這是人(ren)類首次獲(huo)得(de)的月表(biao)面年輕火山巖區樣(yang)品(pin),也是中國科學家第一次擁(yong)有屬于自(zi)己的地外天體返回(hui)樣(yang)品(pin)。2023年,丁烈(lie)云團隊得(de)到(dao)了500毫克嫦(chang)娥五(wu)號(hao)采回(hui)的月壤樣(yang)品(pin)。
進行月面建造方法研究近(jin)10年,丁烈云團隊第一(yi)次得到真實的月壤樣品(pin),這(zhe)讓他(ta)們(men)既珍惜又興(xing)奮。
目(mu)前(qian),國家數字建(jian)(jian)造技術創(chuang)新(xin)中心圍(wei)繞地(di)(di)外(wai)建(jian)(jian)造開(kai)展了(le)三項(xiang)研(yan)究工作,分(fen)別是玄武(wu)月(yue)球基地(di)(di)的星(xing)際樂(le)高拼裝(zhuang)建(jian)(jian)造、月(yue)壺(hu)尊建(jian)(jian)筑3D打印(yin)建(jian)(jian)造和月(yue)面著陸墊建(jian)(jian)造。團隊集結了(le)多學科(ke)的跨界人(ren)才。
在丁烈(lie)云團隊(dui)的實(shi)驗室里,地球(qiu)和月球(qiu)兩條路并行不悖。學生們(men)的研究(jiu)方(fang)向(xiang)涉及城市交通、地下管道(dao)、建筑機器(qi)人等多(duo)個領域。
長期從事(shi)數字建造、工程安全理論與技術(shu)研究(jiu),加上擔任(ren)大(da)學校長的經歷,丁烈(lie)云目前最關注的,是培(pei)養未來(lai)能夠面對挑戰、勇于探索的高素質、綜合性人(ren)(ren)才(cai)。華中科技大(da)學土木與水利(li)學院碩士(shi)研究(jiu)生柯美翔,向我們(men)展示的是他們(men)研發的第三代智能化鋼筋綁(bang)扎機(ji)器(qi)人(ren)(ren)。
記者:如果沒有它,是人用手去綁的,是吧。
柯美翔:對的。因為它是(shi)一個重復性的工作,勞(lao)動強(qiang)度很高,需要工人彎(wan)腰(yao)勞(lao)動,我們(men)團隊就想去研發這樣一款機(ji)器人,來替(ti)代工人進行綁扎工作。
 自(zi)1969年(nian)阿波羅11號(hao)成功實現人類首(shou)次登月(yue)(yue)以來,人類對(dui)月(yue)(yue)球的探索從未停(ting)歇。隨著(zhu)我國(guo)航天(tian)科技的不斷進(jin)步,我們對(dui)月(yue)(yue)球的認(ren)知逐(zhu)步加(jia)深,探索的步伐也日益加(jia)快。此次模(mo)擬月(yue)(yue)壤(rang)磚搭乘(cheng)天(tian)舟(zhou)八號(hao)進(jin)入太空實驗室,將為未來的月(yue)(yue)球基(ji)地建(jian)設提供相關數據支持。
當(dang)前,各國已設計多類月面(mian)建造(zao)結(jie)構(gou)方案(an),主要包(bao)括剛性結(jie)構(gou)、可展開結(jie)構(gou)、充氣(qi)結(jie)構(gou)、3D打印結(jie)構(gou)、砌筑拼裝結(jie)構(gou)、地下結(jie)構(gou)等(deng)。仰望星空、腳踏實(shi)地,丁(ding)烈云團隊(dui)的實(shi)驗還(huan)在繼續。
  丁(ding)烈云:今(jin)天在月球上的這(zhe)些試驗,是為我們今(jin)后走得更遠,提供(gong)的某一種更基(ji)礎的研(yan)究,也(ye)是把月球作為一個試驗基(ji)地(di),讓人類深空探測能(neng)夠走得更遠。