Kinas fjerde måneutforskningsfase: Chang'e 8 vil utforske lokale materialer og in-situ 3D-trykte hus

Den 20. juli 1969 landet det amerikanske romfartøyet "Apollo 11" trygt på månen, og astronauten Armstrong landet på månen, og etterlot seg et menneskelig fotavtrykk på månen for første gang. Kina vil bygge en permanent omfattende månebase for å realisere langsiktig menneskelig opphold.

For å realisere denne visjonen lanserte Kina allerede i 2004 offisielt måneutforskningsprosjektet, som fikk navnet "Chang'e-prosjektet", som åpnet opptakten til Kinas måne- og romutforskning. Chang'e-prosjektet er delt inn i tre faser: «ubemannet måneutforskning», «bemannet månelanding» og «bygge en månebase».

En av månens jordprøver brakt tilbake av chang'e-5

17. desember 2020 landet chang'e-5 lander trygt med måneprøver, noe som indikerer den vellykkede avslutningen av den tredje fasen av Kinas måneutforskningsprosjekt, og realiseringen av det tredje trinnet i Kinas "måneutforskningsprosjekt"-planlegging av " sirkler, faller og vender tilbake".

Den 10. september 2022, ifølge National Space Administration, har den fjerde fasen av måneutforskningsprosjektet blitt godkjent av staten. Den vil etablere den grunnleggende modellen for den internasjonale månevitenskapelige forskningsstasjonen og bryte gjennom og mestre en rekke nøkkelteknologier og kapasiteter for bygging av månevitenskapelige forskningsstasjoner.

I følge National Space Administration vil den fjerde fasen av måneutforskningsprosjektet fortsette å utføre tre oppdrag inkludert Chang'e 6, Chang'e 7 og Chang'e 8 i innlandet i løpet av de neste ti årene.

Først planlegger chang'e-6 å prøve og returnere på baksiden av månen. Chang'e-6 er en sikkerhetskopi av chang'e-5. Den er i utgangspunktet produsert og skal etter planen lanseres rundt 2024; For det andre vil chang'e-7 utføre et omfattende utforskningsoppdrag av månens topografi, materialsammensetning og rommiljø. Chang'e-7 er under utvikling og vil bli lansert rundt 2025; For det tredje, i tillegg til å fortsette å utføre vitenskapelige utforskningseksperimenter, vil chang'e-8 også utføre måneoverflateeksperimenter på noen nøkkelteknologier. Chang'e-8 er under utvikling og skal etter planen lanseres før 2030.

Gjengivelser av den internasjonale måneforskningsstasjonen

I følge National Space Administration forventes det at Kina innen 2045 vil bygge en permanent omfattende månebase på måneoverflaten, realisere langsiktig menneskelig tilstedeværelse og fullføre omfattende og storstilt vitenskapelig utforskning, tekniske eksperimenter og utvikling og utnyttelse av månens ressurser.

Hvis chang'e-5 og chang'e-6 er forskning på månejorden, er chang'e-7 å finne et passende sted for bygging av en månevitenskapelig forskningsstasjon, og chang'e-8 er å utforske og verifisere muligheten for å bygge en base på månen, og bygge en grunnleggende modell av en månevitenskapelig forskningsstasjon gjennom 3D-utskriftsteknologi.

Effektbilde av Chang'e 8

Som et pilotprosjekt for forskning og utvikling av den fremtidige internasjonale måneforskningsstasjonen, hvis oppdraget om chang'e-8 kan fullføres, vil mange påfølgende måneprosjekter også kunne gjennomføres problemfritt.

I følge ressursbiblioteket finnes det en relativt moden løsning i Kina for å bygge hus på månen gjennom 3D-printing. Nylig forberedte Huazhong University of science and technology den første simulerte månens jordvakuumsintringsutskriftsprøve i Kina, og videredesignet månebasebygningen kalt "moon pot Zun".

Gjengivelser av "moon pot statue" månebase

Månepotten er formet som et eggeskall, med en lengde og bredde på 3 meter. Interiøret er hult, og det er ingen støttestruktur som en bjelke; Eggeskallet er delt inn i indre og ytre lag, med en ribbelignende struktur klemt i midten for å forbedre stabiliteten; Det indre rommet er delt inn i to lag: det øvre laget er boarealet og det nedre laget er arbeidsområdet.

Skjematisk diagram av intern struktur til "Yuehu Zun"

Den beste planen gitt av Huazhong University of Science and Technology for tiden er å kombinere den tradisjonelle kinesiske mursteinsfremstillings- og murkonstruksjonsmetoden med 3D-utskriftskonstruksjonsmetoden, og designe og bygge månens overflatebase ved å ta i bruk metodene for generell prefabrikasjon og montering og lokal utskrift og tilkobling.

Først brukes solenergi eller lasersintrende månejord til å forberede månejordmurstein med tapp- og tappstruktur, som deretter bygges av roboter. Samtidig brukes 3D-printing for å styrke forbindelsen for å unngå strukturell deformasjon. Enten det er 3D-printing eller sintring, kan den integreres i «moon spider»-roboten. Denne 3D-utskriftsroboten ser ut som en edderkopp på avstand. Den øvre delen er en hybrid robotarm, og den nedre delen er en flerbensplattform. Under byggingen kan robotarmen også byttes ut med en 3D-printer.

Imidlertid er det ekstreme miljøet på månen også en stor utfordring for utskrift. For tiden er månen huzun-prosjektet fortsatt et laboratorieprodukt og har ennå ikke opplevd testen av faktiske oppdrag. Chang'e-8 vil verifisere teknologien for 3D-utskrift ved å bruke månejord i det virkelige månemiljøet.

Vi ser frem til det endelige resultatet. Det er fortsatt åtte år igjen. Kanskje med fremgangen til 3D-utskriftsteknologi kan bygge et hus på månen fullføres i ett trinn og bli enklere.