每年的7月20日,是“人類月球日”,這是為了紀念1969年7月20日人類第一次登月成功。在月球探測領域,我國已經實現了兩次采樣返回,利用這些月壤的研究,我國又規劃了在月球建設科研站的宏偉規劃。
近日,我國首臺月壤打磚機在深空探測實驗室研制成功,這種打磚機可以利用聚光太陽能將月壤熔融成型,未來實現用月球的土建設月球的房子。
工作人員正在調試的這臺設備,就是我國首臺月壤打磚機,其核心原理是利用聚光太陽能,將月壤高溫熔融,制成月壤磚。
深空探測實驗室未來技術院工程師 楊洪倫:利用一個跟蹤機構追著太陽走,跟完太陽之后就通過類似于拋物面的東西把太陽光匯聚在一個點上。它傳的是光能,熱能是在月壤表面進行轉化的。 光照射在月壤表面,光很強的話,月壤就會發熱,就會熔融,這個能量比室外的太陽更強,達到3000倍。
利用聚光太陽能 可熔融月壤制成月壤磚
楊洪倫告訴記者,他們實驗所使用的“月壤”是參考真實月壤成分而制成的模擬月壤。由于實驗場位于室內,不具備太陽直射的條件,因此研制團隊使用了太陽模擬器,將3000倍太陽光的能量傳遞到模擬月壤上,進行月壤熔融試驗。
原位資源利用 為月球科研站建設提供建材
楊洪倫介紹,通過這套裝置制成的月壤磚具有強度高、原位資源利用率高等特點,可以滿足月球科研站的交通道路、建筑物建造等需求,工程化應用后將搭載探測器前往月球,為未來月球科研站建設提供建材保障。
天都衛星為月球通信導航 驗證關鍵技術
在月球上蓋房子,這件事本身就讓人充滿了無限的遐想。如果我告訴你,未來的某一天,我們普通人也可以實現地球和月球之間的自由往返,那是不是更神奇了,而這件神奇的事情已經在開始準備了。去年3月20日,由深空探測實驗室研制的天都一號、天都二號衛星成功發射,截至目前,衛星已經完成了全部既定任務,開啟了拓展任務階段。
在深空探測實驗室的展廳中,一個衛星模型引起了記者的注意。仔細一看,竟然是一個大衛星馱著一個小衛星。它們就是月球通信導航技術試驗星——天都一號和天都二號。
深空探測實驗室總體技術研究院工程師 龔明宇:天都一號和天都二號,主要是為未來的月球通導遙系統建設提供一些先期的關鍵技術驗證,支撐以后的月球科研站的建設,還有鵲橋通導遙綜合系統的建設。
龔明宇介紹,天都衛星進入月球軌道后兩星分離,完成了多項任務。兩顆衛星實現了月球軌道上的雙星編隊飛行、星間微波信號測距;過去只能夜間完成的地面對地月空間衛星激光測距,天都一號成功在白天強光干擾下實現;此外,天都衛星還完成了高可靠傳輸與路由新技術驗證,為未來構建月球及深空互聯網等功能探路。
深空探測實驗室總體技術研究院工程師 龔明宇:如果真的未來有一天,人類真的可以往返地月,然后在月球上自由上網,成為一件非常日常的事情的時候,可以給天都衛星搞一個豐碑,這是我們邁向地月空間建設通導遙網絡的第一步。雖然很小,是一個小小的星,但是它意義也很大。
天都一號拓展任務 為地月往返航班提供參考
目前,天都一號和天都二號的全部既定任務都已經完成了,天都一號由于還有推進劑剩余,研制團隊賦予了它新的使命,開始進入拓展任務階段。
深空探測實驗室總體技術研究院工程師 龔明宇:從之前的軌道上進行變軌,然后重新飛向地球,進入到一個地月往返的3: 1的共振軌道。這個軌道是全球首次飛,它為未來我們地月經濟圈的建設,包括地月往返航班的建設會提供一個參考。同時它還會擇機去做一些通信導航相關的新技術實驗,繼續深化我們的成果。
深空探測實驗室 攻關前沿核心技術
我們了解到,我們國家正在研究在月球上蓋房子、建設網絡等事情,而負責這些研究工作的其中一個機構就是我國的深空探測實驗室。這個實驗室還在研究怎么從月壤中提取水冰、怎么在月球表面收集氦-3,以及亞軌道飛行器等等前沿課題。
深空探測實驗室是由國家航天局、安徽省和中國科學技術大學三方共建的新型研發機構,2022年6月8日正式開啟運行。在月球上“就地取材蓋房子”、從月壤提取水冰等項目,都是他們在牽頭。
深空探測實驗室理事會辦公室主任 李航:深空探測實驗室是我們國家深空探測重大專項的主要的技術支撐單位,支撐航天領域,尤其是我們深空探測的重大工程的立項、論證、實施,我們開展深空領域的關鍵的前沿核心技術攻關和基礎的科學研究引領工作。
深空探測實驗室成立三年來,已經圍繞探月工程、行星探測等國家重大任務開展了許多的攻關項目,目前,他們正在為嫦娥七號、嫦娥八號以及天問三號、天問四號等任務提供支撐。在深空探測實驗室,記者見到了一個未來展廳,這里展示的都是人類未來的科技圖景。
深空探測實驗室理事會辦公室主任 李航:這是目前我們正在論證的一個月基磁懸浮拋射系統。簡單說,就是我們現在正在探索怎么樣能夠用高效的技術手段在月球表面收集氦-3,并且把它運回地球,我們目前有一種全新的技術設想,就是用磁懸浮拋射的方式把它甩回地球。
中國工程院院士 深空探測實驗室主任 吳偉仁:有人預測未來100年深空探測應該是黃金時節。我想我們未來100年深空探測可能會有這么幾種,第一,人類能不能走出地球,奔向更遠的深空;第二,可能探測的距離會更遠;第三,以后航天員要走向更遠的深空。我認為這方面的預測,是有可能實現的。
我國與60余個國際機構開展合作探索太空
太空是人類共同的疆域。目前,就國際月球科研站國際合作,國家航天局已經與17個國家簽署了政府間合作協議,深空探測實驗室和60多個國際科研機構簽署了合作協議。共同探索宇宙奧秘,不斷深化人類對宇宙的認知。
不久前,由深空探測實驗室牽頭,我國首個深空探測領域國際科技組織——國際深空探測學會在合肥成立,將進一步推動中國航天在深空探測領域的國際合作。
中國工程院院士 深空探測實驗室主任 吳偉仁:全球的科技界廣泛參與了這個國際深空探測學會,將成為多國科學家交流合作的紐帶、共同創新的平臺、人才培養的搖籃,同時也是國際科技界,包括世界國際社會對我們中國航天發展、對我們航天強國建設的高度認可。
后續嫦娥七號八號天問三號 將搭載國際載荷
截至目前,我國已先后通過嫦娥四號、嫦娥五號、嫦娥六號等探測器,搭載了來自荷蘭、瑞典、德國、沙特阿拉伯、巴基斯坦、法國、意大利等國家的科學載荷,取得了一系列豐碩的合作成果。
后續嫦娥七號、嫦娥八號以及天問三號等任務中,都會有國際載荷搭載。同時,國際月球科研站的建設也在穩步推進中。
深空探測實驗室國際合作交流中心 王中民:深空探測實驗室也聯合了全球60多個科研機構來共同參與到國際月球科研站的研制之中,我們也歡迎世界各國的科學家和科研單位,都參與到國際月球科研站的研制之中。
(總臺央視記者 崔霞 李寧 陶嘉樹 柏清玉)
(央視新聞客戶端)
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