Kinas fjerde måneudforskningsfase: Chang'e 8 vil udforske lokale materialer og in-situ 3D-printede huse

Den 20. juli 1969 landede det amerikanske "Apollo 11"-rumfartøj sikkert på månen, og astronaut Armstrong landede på månen og efterlod et menneskeligt fodaftryk på månen for første gang. Kina vil bygge en permanent omfattende månebase for at realisere langsigtet menneskelig ophold.

For at realisere denne vision lancerede Kina allerede i 2004 officielt måneudforskningsprojektet, som fik navnet "Chang'e-projektet", som åbnede optakten til Kinas måne- og dybe rumudforskning. Chang'e-projektet er opdelt i tre faser: "ubemandet måneudforskning", "bemandet månelanding" og "opbygning af en månebase".

En af månens jordprøver bragt tilbage af chang'e-5

Den 17. december 2020 landede chang'e-5 lander sikkert med måneprøver, hvilket indikerer den vellykkede afslutning af tredje fase af Kinas måneudforskningsprojekt og realiserede det tredje trin i Kinas "måneudforskningsprojekt" planlægning af " cirkler, falder og vender tilbage".

Den 10. september 2022 er fjerde fase af måneudforskningsprojektet ifølge National Space Administration blevet godkendt af staten. Det vil etablere den grundlæggende model for den internationale videnskabelige måneforskningsstation og bryde igennem og mestre en række nøgleteknologier og -kapaciteter til konstruktion af videnskabelige måneforskningsstationer.

Ifølge National Space Administration vil den fjerde fase af måneudforskningsprojektet fortsætte med at udføre tre missioner, herunder Chang'e 6, Chang'e 7 og Chang'e 8 i indlandet i de næste ti år.

Først planlægger chang'e-6 at prøve og vende tilbage på bagsiden af ​​månen. Chang'e-6 er en sikkerhedskopi af chang'e-5. Den er som udgangspunkt blevet produceret og er planlagt til at blive lanceret omkring 2024; For det andet vil chang'e-7 udføre en omfattende udforskningsmission af månens topografi, materialesammensætning og rummiljø. Chang'e-7 er under udvikling og vil blive lanceret omkring 2025; For det tredje vil chang'e-8 ud over at fortsætte med at udføre videnskabelige udforskningseksperimenter også udføre måneoverfladeeksperimenter på nogle nøgleteknologier. Chang'e-8 er under udvikling og er planlagt til at blive lanceret inden 2030.

Gengivelser af den internationale måneforskningsstation

Ifølge National Space Administration forventes det, at Kina i 2045 vil bygge en permanent omfattende månebase på månens overflade, realisere langsigtet menneskelig tilstedeværelse og fuldføre omfattende og storstilet videnskabelig udforskning, tekniske eksperimenter og udvikling og udnyttelse af månens ressourcer.

Hvis chang'e-5 og chang'e-6 er forskning i månejorden, er chang'e-7 at finde et passende sted til opførelse af en videnskabelig måneforskningsstation, og chang'e-8 er at udforske og verificere muligheden for at bygge en base på månen yderligere og bygge en grundlæggende model af en måneforskningsstation gennem 3D-printteknologi.

Effektbillede af Chang'e 8

Som et pilotprojekt for forskning og udvikling af den fremtidige internationale måneforskningsstation, hvis missionen om chang'e-8 kan gennemføres med succes, vil mange efterfølgende måneprojekter også kunne udføres problemfrit.

Ifølge ressourcebiblioteket er der en relativt moden løsning i Kina til at bygge huse på månen gennem 3D-print. For nylig forberedte Huazhong University of Science and Technology med succes den første simulerede månens jordvakuumsintringsprøve i Kina og designet yderligere månebasebygningen kaldet "moon pot Zun".

Gengivelser af "moon pot statue" månebase

Månepotten er formet som en æggeskal, med en længde og bredde på 3 meter. Det indre er hult, og der er ingen støttestruktur såsom en bjælke; Æggeskallen er opdelt i indre og ydre lag, med en ribbelignende struktur klemt i midten for at øge stabiliteten; Det indre rum er opdelt i to lag: det øverste lag er boligområdet og det nederste lag er arbejdsområdet.

Skematisk diagram af intern struktur af "Yuehu Zun"

Den bedste plan givet af Huazhong University of Science and Technology på nuværende tidspunkt er at kombinere den traditionelle kinesiske murstensfremstillings- og murværkskonstruktionsmetode med 3D-udskrivningskonstruktionsmetoden og designe og bygge månens overfladebase ved at anvende metoderne til overordnet præfabrikation og montering og lokal udskrivning og tilslutning.

Først bruges solenergi eller lasersintrende månejord til at forberede månejordsten med tapp- og tappstruktur, som derefter bygges af robotter. Samtidig bruges 3D-print til at styrke forbindelsen for at undgå strukturel deformation. Uanset om det er 3D-print eller sintring, kan det integreres i "moon spider"-robotten. Denne 3D-printerrobot ligner en edderkop på afstand. Den øverste del er en hybrid robotarm, og den nederste del er en multibenet platform. Under konstruktionen kan robotarmen også udskiftes med en 3D-printer.

Månens ekstreme miljø er dog også en stor udfordring for print. På nuværende tidspunkt er moon huzun-projektet stadig et laboratorieprodukt og har endnu ikke oplevet testen af ​​egentlige missioner. Chang'e-8 vil verificere teknologien til 3D-print ved hjælp af månejord i det rigtige månemiljø.

Vi ser frem til det endelige resultat. Der er stadig otte år tilbage. Måske kan bygningen af ​​et hus på månen med fremskridt inden for 3D-printteknologi fuldføres i ét trin og blive enklere.