用月砖建造的月屋

有朝一日,月球上的殖民地居民可能会用来自美国的学生开发的新型、高度耐用的砖来建造弗吉尼亚理工大学工程学院

最初设计用于建造圆顶,建筑材料是由月球岩石状的材料与粉末铝混合而成,粉末铝可以被塑造成任何形状。这项发明最近获得了来自太平洋国际空间探索系统中心(双鱼座)的原位月球资源利用材料和建筑类别奖。欧洲杯足球竞彩这个奖项是该研究中心今年颁发的两个奖项之一,该研究中心致力于支持月球及其他星球上的生命。

设计工作的早期发展月球砖是基于以前的工作由工程学院学生团队的顾问凯瑟琳·洛根,材料科学与工程教授弗吉尼亚理工大学国家航空航天研究所的兰利教授在汉普顿,弗吉尼亚州7名学生团队在NIA与洛根。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球

洛根之前的研究是将粉末铝和陶瓷材料混合在一起,以形成坦克的装甲镀层。欧洲杯足球竞彩洛根说:“我推测,如果我可以用这种反应来制作盔甲,那么我就可以用类似的反应来制作月球的建筑材料。”欧洲杯足球竞彩

弗吉尼亚理工大学的博士生埃里克·费尔森(Eric Faierson)说,由于真正的月球岩石(风化层)非常稀少,学生们使用了来自地球上一个矿床的火山灰,以及各种矿物和玄武岩玻璃,类似于月球表面的岩石。

在初始实验中,将模拟的风化层和铝粉混合,放置在一个浅铝箔坩埚内。洛根说,在混合物中插入一根电线,然后将其加热到2700华氏度,触发一种称为自蔓延高温合成(SHS)的反应。这个反应使这种材料形成了一块实心砖。在后来的实验中,陶瓷坩埚被用来形成复杂的曲面。

一旦学生团队创造出了砖块,他们发现它在各种压力测试下几乎和混凝土一样坚固。费尔森说,一平方英寸的砖块可以承受2450磅的逐渐使用,几乎相当于一辆福特福克斯的重量。这种强度将使它能够承受一个重力只是地球引力一小部分的环境。这项持续了一年多的研究包括研究砖块对太阳辐射的反应以及它们作为月球建筑材料的有效性。

为了质量控制和节省材料,研究小组选择了小砖——大约普通瓦工砖的三分之一大小,或大约5英寸x 2.5英寸x 1英寸,重量约八分之一磅。欧洲杯足球竞彩“理论上,这种材料可以制成任何尺寸和形状,但如果反应规模更大,最终产品出现缺陷的可能性就会增加,”费尔森说。“在起落平台、道路和爆破护堤等不太担心缺陷的地方,大规模实施可能更合适。”

该团队形成了几个砖的形状,以展示形成圆顶的概念,但没有建造完整的结构。洛根说,更大的砖,大约煤渣块大小,包括那些接近完美成型的形状,即将制造出来。还需要研究的是如何利用SHS反应产生的大量热量来发电,并为月球殖民地提取挥发性物质。

研究小组成员之一、研究生迈克尔·亨特(Michael Hunt)研究了铝粉和风化层在熔合过程之前的化学成分,以及由此产生的砖化合物。“参与月球砖项目绝对令人兴奋,”他说。“我从没想过我会成为这样的一份子,”亨特说。

由日美科学、技术和空间应用项目的成员(包括来自NASA和工业界的科学家)进行评判,依据的是团欧洲杯线上买球队的创新和深思熟虑,他们对双鱼座目标和目标的承诺,以及他们对比赛规则的遵守。双鱼座位于夏威夷,那里的火山地质给科学家提供了一个类似月球的景观,可以用来测试技术,在可能的月球使用。

获奖的工程学院学生团队成员包括材料科学与工程(MSE)系博士生Faierson;欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球亨特,来自弗吉尼亚州弗吉尼亚海滩的MSE硕士研究生;来自弗吉尼亚州克里斯蒂安斯堡的MSE博士生苏珊·霍尔特(Susan Holt);斯科特·霍普金斯(Scott Hopkins),来自弗吉尼亚州约克镇(Yorktown)的机械工程本科生;莎伦·杰弗瑞斯(Sharon Jefferies)是弗吉尼亚州纽波特纽斯航空航天与海洋工程系的硕士研究生;来自弗吉尼亚州约克镇(Yorktown)的机械工程本科生迈克尔·奥肯(Michael Okyen);来自弗吉尼亚州海耶斯的MSE博士生布莱恩·斯图尔特(Brian Stewart)。

麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology)的一个学生团队获得了第二项大奖,属于系统工程类。

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