Đột phá mới nhất của Trung Quốc trong công nghệ xây dựng không gian đã thu hút sự chú ý của cộng đồng vũ trụ, khi các nhà nghiên cứu phát triển một máy chạy bằng năng lượng mặt trời có thể biến bụi mặt trăng thành gạch xây dựng. Sự đổi mới này là một phần trong kế hoạch đầy tham vọng của Trung Quốc cho Trạm Nghiên Cứu Mặt Trăng Quốc Tế, nhưng các cuộc thảo luận cho thấy cả sự phấn khích lẫn những lo ngại thực tế về các thách thức xây dựng trên mặt trăng.
Thông số kỹ thuật Hệ thống Tập trung Năng lượng Mặt trời:
- Cường độ ánh sáng: Hơn 3.000 lần so với bức xạ mặt trời tiêu chuẩn
- Nhiệt độ hoạt động: Trên 1.300°C (2.372°F)
- Nguồn năng lượng: Năng lượng mặt trời tập trung thông qua gương phản xạ parabol
- Xử lý vật liệu: 100% đất đá mặt trăng (không cần chất phụ gia)
Chế Độ Thử Nghiệm Cho Thấy Cam Kết Nghiêm Túc Với Kế Hoạch Căn Cứ Mặt Trăng
Chương trình vũ trụ Trung Quốc đang áp dụng phương pháp có hệ thống để xác thực công nghệ làm gạch của họ. Các cuộc thảo luận trong cộng đồng nhấn mạnh rằng các mẫu gạch đã được chuyển đến trạm vũ trụ Tianzhou vào cuối năm 2024 cho chương trình thử nghiệm kéo dài ba năm. Đánh giá toàn diện này sẽ kiểm tra hiệu suất của các viên gạch trong điều kiện không gian thực tế, bao gồm tiếp xúc với bức xạ, thay đổi nhiệt độ cực đoan và chân không của không gian. Nhiệm vụ Chang'e 8 sắp tới, dự kiến vào khoảng năm 2028, có thể sẽ thử nghiệm quy trình làm gạch trực tiếp trên bề mặt mặt trăng, thể hiện cam kết từng bước của Trung Quốc trong việc biến căn cứ mặt trăng thành hiện thực.
Chương Trình Thử Nghiệm Hiện Tại:
- Giao hàng mẫu vật: Tàu vận tải hàng hóa Tianzhou 8 (tháng 11 năm 2024)
- Thời gian thử nghiệm: Thí nghiệm phơi nhiễm trong không gian kéo dài 3 năm
- Các thông số thử nghiệm: Độ bền nhiệt, tính toàn vẹn cơ học, khả năng chống bức xạ
- Địa điểm thử nghiệm: Trạm vũ trụ Trung Quốc
Robot Xây Dựng Có Thể Biến Đổi Phát Triển Mặt Trăng
Cộng đồng vũ trụ đặc biệt phấn khích về tiềm năng của các hệ thống xây dựng tự động. Các cuộc thảo luận cho thấy việc triển khai robot làm gạch trước các nhiệm vụ có người có thể cách mạng hóa việc phát triển căn cứ mặt trăng. Những máy này có thể hoạt động liên tục, sử dụng năng lượng mặt trời dồi dào để xử lý đất mặt trăng thành vật liệu xây dựng trước khi các phi hành gia đến. Khái niệm này mở rộng ra ngoài việc sản xuất gạch đơn giản - một số người hình dung các đội robot xây dựng chuẩn bị địa điểm hạ cánh, xây dựng đường xá, và thậm chí tạo ra các nơi trú ẩn dưới lòng đất vào thời điểm các phi hành đoàn đến mặt trăng.
Sẽ thật tuyệt vời nếu chúng ta có thể đưa một số robot xây dựng lên mặt trăng và sao Hỏa. Hãy bắt đầu xây dựng các khu định cư dưới lòng đất và trạm nghiên cứu.
Thách Thức Kỹ Thuật Vẫn Còn Tồn Tại Cho Xây Dựng Mặt Trăng
Trong khi công nghệ làm gạch đại diện cho một bước tiến đáng kể, các chuyên gia cộng đồng chỉ ra một số rào cản còn lại. Chỉ riêng gạch không thể chịu được môi trường chân không của mặt trăng, đòi hỏi các cấu trúc giữ áp suất bổ sung cho việc sinh sống của con người. Việc thiếu các chất kết dính tự nhiên trên mặt trăng cũng đặt ra thách thức trong việc tạo ra vữa hoặc phát triển các hệ thống khớp nối cơ học. Một số người đề xuất rằng các phiên bản tương lai của công nghệ này có thể thu thập các sản phẩm phụ có giá trị như oxy trong quá trình làm gạch, làm cho hệ thống này thậm chí còn có giá trị hơn cho các hoạt động mặt trăng.
Lịch trình Trạm Nghiên cứu Mặt trăng Quốc tế:
- Giai đoạn 1: Thành lập căn cứ cực nam Mặt trăng vào năm 2035
- Giai đoạn 2: Kế hoạch mở rộng căn cứ trong thập niên 2040
- Các thực thể tham gia: 17 quốc gia và hơn 50 tổ chức nghiên cứu
- Các nhiệm vụ thử nghiệm: Thử nghiệm bề mặt Mặt trăng của Chang'e 8 (~2028)
Vật Liệu Mô Phỏng Thúc Đẩy Nghiên Cứu Trên Trái Đất
Một khía cạnh thú vị của quá trình phát triển liên quan đến việc sử dụng đất mặt trăng mô phỏng để thử nghiệm. Vì các mẫu mặt trăng thực tế cực kỳ hạn chế, các nhà nghiên cứu tạo ra các phiên bản nhân tạo mô phỏng các tính chất của đá vụn mặt trăng. Phương pháp này cho phép thử nghiệm và cải tiến rộng rãi quy trình làm gạch trước khi triển khai công nghệ lên không gian. Các vật liệu mô phỏng giúp các kỹ sư hiểu cách các thành phần đất khác nhau có thể ảnh hưởng đến chất lượng gạch và hiệu quả sản xuất.
Máy làm gạch mặt trăng của Trung Quốc đại diện cho nhiều hơn một thành tựu công nghệ - nó báo hiệu một cách tiếp cận thực tế để làm cho việc sinh sống lâu dài trên mặt trăng trở nên khả thi. Khi các cơ quan vũ trụ trên toàn thế giới theo dõi những phát triển này, sự thành công của công nghệ này có thể ảnh hưởng đến cách các căn cứ mặt trăng tương lai được thiết kế và xây dựng, có khả năng biến các khu định cư mặt trăng vĩnh viễn thành hiện thực trong hai thập kỷ tới.
Tham khảo: Lunar soil machine developed to build bricks using sunlight