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新型混凝土搅拌机:太空混凝土是一种怎样的材料?

发表于:2021.06.29

新型混凝土搅拌机:太空混凝土是一种怎样的材料?

航天事业的快速发展,相关事物的也应运提出。制作混凝土,将砂、石和水泥搅拌起来,听起来很简单。然而,在没有重力的太空,就不是同一回事了。

据CNN报道,《材料前沿》一份研究显示,国际空间站的宇航员们在太空中做了一个微重力条件下的水泥固化研究项目,了解混凝土在微重力情况下如何变化,及其同地球混凝土的显微结构区别。“在月球和火星上的太空任务中,要保护人类和各种设备不受极端温度和辐射的伤害,唯一方式就是在这些地外环境中建起基础设施。”宾夕法尼亚大学实验主要调查员亚历山大说:“其中一个思路就是在太空中用混凝土一样的材料来建基础设施。混凝土很坚固,比其他很多材料都能提供更好的保护。”
新型混凝土搅拌机
理解混凝土在太空的作用机制,与未来的月球和火星计划直接相关。在这些星球表面建立安全的居所很可能要靠混凝土,保护人类不受陨石和有害辐射的伤害。混凝土在地球上已经使用了很长时间,但人们还没有完全了解其水合作用的方方面面。亚历山大说:“它是如何变硬的,微观结构是什么样的?这些是我们试图回答的问题。”在水泥、添加剂、水以及时间等变量不同的情况下,研究团队制造出了多种不同混合物。对比发现,地球上的样本比太空中的样本孔隙更多。而混凝土中的空间孔隙越多,就会越影响其坚固性。至于太空混凝土是否就比地球混凝土更坚固,还有待进一步研究。“现在,我们知道了地球和太空中的样本存在不同,就可以检视这些不同,看看对于在太空使用这种材料来说,哪些是有益,哪些是有害的。”亚历山大指出。
目前,太空中的混凝土样本都是在密封袋中制作完成的,这也让人好奇,如果在太空的开阔环境中混合又会发生什么。此外,月球和火星上现有的材料也能用作制造混凝土。月球土就可以作为太空混凝土的材料。就地取材无疑可以降低建造基础设施的材料运输成本。目前,国际空间站的实验就包含了模拟月球颗粒的混凝土样本。“我们确认了,这个假设是可以实现的。现在,我们采取的下一步就是找到太空所需的粘合剂,从零重力到火星重力,这些不同重力条件下最合适的粘合剂。”亚历山大称。

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