Dùng đất Mặt Trăng để sản xuất gạch, hướng tới việc xây dựng căn cứ trong tương lai

Mới đây, nhóm nghiên cứu tại Đại học Khoa học và Công nghệ Hoa Trung (HUST) đã sử dụng vật liệu mô phỏng đất trên Mặt trăng được tàu vũ trụ Thường Nga 5 (Chang'e-5) mang về để tạo ra những viên gạch có độ bền gấp ba lần so với gạch đỏ hoặc gạch bê tông thông thường.

Đồng thời, các nhà khoa học đã phát triển một phương án xây dựng khác bằng công nghệ chế tạo đắp lớp, hay còn gọi là công nghệ in 3D.

Đây là một quá trình tạo ra vật thể trong không gian 3 chiều, vật liệu sẽ được đắp lên và hình thành dưới sự điều khiển của máy tính. Ngoài ra, nhóm nghiên cứu cũng đã phát minh ra robot in 3D, cho phép xây dựng gạch Mặt trăng.

“Gạch Mặt Trăng” có độ bền gấp 3 lần so với gạch đỏ hoặc gạch bê tông thông thường

Để đảm bảo chất lượng và độ bền của vật liệu xây dựng mới, các nhà nghiên cứu cho biết những viên gạch này cần trải qua nhiều thử nghiệm hiệu suất trong điều kiện mô phỏng môi trường khắc nghiệt của Mặt trăng, bao gồm nhiệt độ cực cao và cực thấp, bức xạ vũ trụ và các trận động đất Mặt trăng.

Theo Đài Truyền hình trung ương Trung Quốc, những viên “gạch Mặt trăng” sẽ được gửi đến trạm vũ trụ của Trung Quốc bằng tàu vũ trụ chở hàng Thần Châu 8 (Tianzhou-8) để kiểm tra hiệu suất cơ học và khả năng chịu nhiệt của chúng, cũng như khả năng chịu được bức xạ vũ trụ.

Viên “gạch Mặt trăng” đầu tiên dự kiến sẽ được gửi trở lại Trái đất vào cuối năm 2025. Các nhà khoa học Trung Quốc hy vọng phát minh này sẽ mở ra khả năng xây dựng căn cứ trên Mặt trăng trong tương lai.

Trước đó, các nhà khoa học của Mỹ phát triển phương pháp mới để sản xuất gạch siêu bền, có thể chịu áp suất gấp 250 triệu lần áp suất Trái Đất để xây dựng nhà trên Mặt Trăng trong tương lai.

Loại gạch xây này sử dụng bụi và đá rời từ bề mặt Mặt Trăng có thể chịu được những điều kiện cực hạn. Cụ thể, nhóm nghiên cứu của Đại học Central Florida (UCF) đã tạo ra loại gạch mới thông qua kết hợp in 3D và công nghệ in phun kết dính (BJT), một phương pháp sản xuất bồi đắp trong đó tác nhân kết dính lỏng được đưa vào lớp hạt bột.

Được biết, BJT đặc biệt phù hợp đối với vật liệu giống gốm rất khó làm chảy bằng laser. Do đó, phương pháp này có tiềm năng lớn đối với sản xuất bền vững ngoài hành tinh, dùng lớp đất mặt để tạo ra các bộ phận và kết cấu xây dựng.

Trong thí nghiệm BJT, các nhà nghiên cứu sử dụng nước mặn làm tác nhân kết dính và bột thay thế đất mặt Mặt Trăng. Đầu tiên, quá trình BJT sản xuất gạch hình trụ gọi là bộ phận xanh, sau đó nung ở nhiệt độ lên tới 1.200 độ C để gạch có thể chịu áp suất lớn gấp 250 triệu lần áp suất khí quyển Trái Đất.

Theo đó, phát hiện này cho thấy có thể sản xuất gạch xây dựng từ nguồn vật liệu dồi dào sẵn có trong vũ trụ. Đây là một phát hiện quan trọng, đặc biệt do vận chuyển lượng lớn vật liệu xây dựng tới Mặt Trăng sẽ cực tốn kém.

Với phương pháp trên, phi hành gia tương lai có thể sử dụng gạch làm từ lớp đất mặt trên Mặt Trăng và nước mặn để xây căn cứ định cư lâu dài.