無水混凝土目標登月球 解決在月球常住難題

　　亨特斯維爾是美國阿拉巴馬州立大學市政和環境工程系的主任，同事們都管他叫山姆。他最近發表了一篇論文，認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。 
    

　　山姆大叔不是信口開河，他花多年時間研究混凝土的特性，也研究在月球制造混凝土的可能性。他對此初感興趣，是在與美國宇航局馬歇爾飛行中心為期10周的合作。其間他試驗了一系列配方，使用的是阿波羅計劃帶回的真正月球土，做成的月球混凝土小長條接受了各種不同類型的測試，如加熱、壓縮和拉伸。 
    
　　山姆認為，月球土純凈、粉末精細，實際上是混凝土的好材料，因為它會讓構件里生成的氣泡較少。他說，“材料越純凈，越能做到均質，而均質材料一般強度較高。” 
    
　　同時，科學家也知曉在低重力環境下生成混凝土并不影響其強度。他們發現1994年奮進號航天飛機的搭載實驗中，地心引力降低使混凝土中生成的空隙較少，材料強度保持不變。 
    
　　他的實驗也表明，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為407，強度增加了45%。 
    
　　證實了月球土能用還不夠，還需要找一種結合劑。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，會用到其他更有價值的地方去。 
    
　　山姆和他的團隊從不同方向研究不用水的混凝土，如試驗了采用干料混合、再注入蒸汽的方法生成混凝土。這的確有優點，水合作用時程較短、最終強度較高，水和水泥的用量也較少。 
    
　　后來他開始用硫來充當結合劑，配以模擬月球土，進行試驗。他知道硫是能勝任的，地球上已經有用硫作為混凝土結合劑應用。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，用一系列化學程序從中提取是可行的。” 
    
　　試驗中，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。試驗非常成功，同時也表明硫與粒料的正確比例至關重要，這是達成最佳機械性能的關鍵。 
    
　　當然，他很快又列出許多問號。“在月球上沒有任何事是省心的。極端的環境溫度、宇宙線、小隕石撞擊，就連混凝土結構如何構成這樣普通的問題都必須認真審視。”山姆說。