中国人对天宇的想象,自古便深沉而浪漫。这份浪漫被东华大学的科研人员化作现实,他们将来自38万公里外的月球土壤,化为一缕缕兼具柔性与强度的星际之丝。近日,我国首件月壤纤维(模拟)实验样品已搭乘天舟货运飞船进入中国空间站,将在舱外暴露平台开展长期空间环境验证。
用月球土壤制成纤维再送入太空试验,意义何在?未来,人类想在月球居住工作,不可能从地球运送全部物资,很大一部分需就地取材,因此,在月壤原位利用材料方面进行探索性研究显得尤为重要。
这是东华大学研究团队依托先进纤维材料全国重点实验室,在月壤原位成纤领域取得的重要进展——在模拟月球环境下,用真实月壤实现全组分纤维制备。东华大学面向2035年月球科研站建设,交出了一份原创性、引领性的科技答卷。
在东华大学地外纤维实验室,0.5克月壤被妥帖珍藏。这粒比硬币更轻的月尘,来自嫦娥五号带回的月球玄武岩质样品,历经数十亿年太空风化,弥足珍贵。“这么少的月壤,能‘纺’成丝?”项目启动之初,质疑声不断。
团队将月壤比作“太空白砂糖”,借鉴传统“拔丝地瓜”的熔融拉丝原理,在高温下将月壤熔化成液滴,再精准牵引成纤。
在没有可借鉴技术的情况下,研究团队设计出全球首台模拟月球环境纺丝装置,尝试将月壤熔融并牵引成丝,制备出长度约3米、直径十余微米的连续纤维样品,粗细与头发丝相当。
据介绍,面向未来月球科研站建设需求,月壤纤维的潜在应用包括柔性结构材料、月壤混凝土增强等。
此次空间站搭载实验,旨在获取高真空、强辐照、极端温差等环境下的纤维性能数据,为后续研究提供参考。据新民晚报