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太空探险家的一个具体优势

  • 科学
  • 2019-09-05 11:43:48
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当人类去月球或火星留下时,他们需要建造安全的生活和工作场所。地球上最广泛使用的建筑材料,混凝土,可能就是答案。它坚固耐用,足以提供对宇宙辐射和陨石的保护,并且可以使用这些天体上可用的材料来制造它。

混凝土是用水和水泥粉末粘合在一起的沙子,砾石和岩石的混合物。虽然这听起来很简单,但过程非常复杂,科学家仍然对所涉及的化学和微观结构以及重力变化如何影响过程存在疑问。

最近对国际空间站的调查研究了微重力水泥固化,以帮助回答这些问题。对于水泥固化微观重力研究(MICS)项目,研究人员首次将硅酸三钙(Ca3SiO5或C3S)与地球引力外的水混合。大多数市售水泥的主要矿物成分C3S控制着它的许多化学反应和性质。MICS探讨了在微重力下固化水泥是否会产生独特的微观结构,并提供了在地面和微重力下加工的水泥样品的第一次比较。

研究人员在材料前沿发表的一篇论文中报道了他们的研究成果,“微重力对三硅酸钙(C3S)糊剂微结构发展的影响”。

宾夕法尼亚州立大学的首席研究员亚历山德拉·拉德林斯卡说:“在对月球和火星的任务中,需要保护人类和设备免受极端温度和辐射的影响,唯一的办法就是在这些外星环境中建立基础设施。”“一个想法是在太空中用混凝土材料建造。混凝土非常坚固,比许多材料提供更好的保护。”

混凝土的另一个显着优势是探测者理论上可以利用这些外星体上的可用资源,例如月球上的尘埃,也称为月球风化物。这将消除将建筑材料运输到月球或火星的需要,从而大大降低了成本。

科学家们知道地球上具体的行为和硬化程度,但还不知道这个过程在太空中是否相同。“它将如何变硬?微观结构会是什么?”拉德林斯卡说。“这些是我们试图回答的问题。”

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