亨特斯維爾是美國阿拉巴馬州立大學(xué)市政和環(huán)境工程系的主任，同事們都管他叫山姆。他最近發(fā)表了一篇論文，認(rèn)為在月球上使用其固有的材料制造混凝土是可行的。要知道，這本是想在月球常住必須解決的一大難題。
山姆認(rèn)為，月球土純凈、粉末精細(xì)，實(shí)際上是混凝土的好材料，因?yàn)樗鼤寴?gòu)件里生成的氣泡較少。他說，“材料越純凈，越能做到均質(zhì)，而均質(zhì)材料一般強(qiáng)度較高?！?nbsp;
同時(shí)，科學(xué)家也知曉在低重力環(huán)境下生成混凝土并不影響其強(qiáng)度。他們發(fā)現(xiàn)1994年奮進(jìn)號航天飛機(jī)的搭載實(shí)驗(yàn)中，地心引力降低使混凝土中生成的空隙較少，材料強(qiáng)度保持不變。
他的實(shí)驗(yàn)也表明，地球上普通混凝土可抵抗每平方厘米280千克的壓力；而月球土做成的混凝土相應(yīng)為407，強(qiáng)度增加了45%。
證實(shí)了月球土能用還不夠，還需要找一種結(jié)合劑。在地球上，那是水和水泥。在月球上用水顯然不適合。盡管月球是否有水眾說紛紜，但即便有，它也貴如至寶，會用到其他更有價(jià)值的地方去。
山姆和他的團(tuán)隊(duì)從不同方向研究不用水的混凝土，如試驗(yàn)了采用干料混合、再注入蒸汽的方法生成混凝土。這的確有優(yōu)點(diǎn)，水合作用時(shí)程較短、最終強(qiáng)度較高，水和水泥的用量也較少。
后來他開始用硫來充當(dāng)結(jié)合劑，配以模擬月球土，進(jìn)行試驗(yàn)。他知道硫是能勝任的，地球上已經(jīng)有用硫作為混凝土結(jié)合劑應(yīng)用。山姆說，“月球表面并不缺硫。月表土中的硫主要以單硫鐵礦的形式存在，用一系列化學(xué)程序從中提取是可行的。”
試驗(yàn)中，先將硫加熱到120攝氏度，使之熔化，再加入模擬月球土的粒料，硫和粒料在此溫度充分混合后，注入模具成型。試驗(yàn)非常成功，同時(shí)也表明硫與粒料的正確比例至關(guān)重要，這是達(dá)成最佳機(jī)械性能的關(guān)鍵。
當(dāng)然，他很快又列出許多問號?！霸谠虑蛏蠜]有任何事是省心的。極端的環(huán)境溫度、宇宙線、小隕石撞擊，就連混凝土結(jié)構(gòu)如何構(gòu)成這樣普通的問題都必須認(rèn)真審視。”山姆說。
山姆認(rèn)為，月球土純凈、粉末精細(xì)，實(shí)際上是混凝土的好材料，因?yàn)樗鼤寴?gòu)件里生成的氣泡較少。他說，“材料越純凈，越能做到均質(zhì)，而均質(zhì)材料一般強(qiáng)度較高?！?nbsp;
同時(shí)，科學(xué)家也知曉在低重力環(huán)境下生成混凝土并不影響其強(qiáng)度。他們發(fā)現(xiàn)1994年奮進(jìn)號航天飛機(jī)的搭載實(shí)驗(yàn)中，地心引力降低使混凝土中生成的空隙較少，材料強(qiáng)度保持不變。
他的實(shí)驗(yàn)也表明，地球上普通混凝土可抵抗每平方厘米280千克的壓力；而月球土做成的混凝土相應(yīng)為407，強(qiáng)度增加了45%。
證實(shí)了月球土能用還不夠，還需要找一種結(jié)合劑。在地球上，那是水和水泥。在月球上用水顯然不適合。盡管月球是否有水眾說紛紜，但即便有，它也貴如至寶，會用到其他更有價(jià)值的地方去。
山姆和他的團(tuán)隊(duì)從不同方向研究不用水的混凝土，如試驗(yàn)了采用干料混合、再注入蒸汽的方法生成混凝土。這的確有優(yōu)點(diǎn)，水合作用時(shí)程較短、最終強(qiáng)度較高，水和水泥的用量也較少。
后來他開始用硫來充當(dāng)結(jié)合劑，配以模擬月球土，進(jìn)行試驗(yàn)。他知道硫是能勝任的，地球上已經(jīng)有用硫作為混凝土結(jié)合劑應(yīng)用。山姆說，“月球表面并不缺硫。月表土中的硫主要以單硫鐵礦的形式存在，用一系列化學(xué)程序從中提取是可行的。”
試驗(yàn)中，先將硫加熱到120攝氏度，使之熔化，再加入模擬月球土的粒料，硫和粒料在此溫度充分混合后，注入模具成型。試驗(yàn)非常成功，同時(shí)也表明硫與粒料的正確比例至關(guān)重要，這是達(dá)成最佳機(jī)械性能的關(guān)鍵。
當(dāng)然，他很快又列出許多問號?！霸谠虑蛏蠜]有任何事是省心的。極端的環(huán)境溫度、宇宙線、小隕石撞擊，就連混凝土結(jié)構(gòu)如何構(gòu)成這樣普通的問題都必須認(rèn)真審視。”山姆說。
