在月球上蓋樓你敢想嗎？
華中科技大學的科學家敢想！
用月球土壤燒出月球磚
再用機器人砌築用3d打印粘合月球磚的縫隙
……
這些不是科幻大片裡的場景
而是土木工程與力學學院丁烈雲院士團隊
正在“搗鼓”的事
覺得這事兒有點玄乎？
來，瞧瞧這個
2019年3月，有關在月球建造“玄武基地”的論文《月球基地原位建造方法：中國超級泥瓦匠》（In-situ construction method for lunar habitation: Chinese Super Mason ）在SCI期刊《施工自動化》（Automation in Construction）刊發。論文第一作者是華中科技大學土木工程與力學學院周誠副教授，通訊作者為丁烈雲。
圖為參展圖片
近日，論文中提到的“玄武基地”亮相在武漢舉辦的2019國際建築科技博覽會，引起了很多人好奇。
圖為“玄武基地”模擬圖
這個大膽的構想是由丁烈雲帶隊的湖北省數字建造與安全工程技術研究中心提出的。他們將中國傳統“制磚-砌築”的建造方式與3D打印建造方式相結合，設計基地的整體方案及“整體預製拼裝、局部打印連接”的月球基地原位建造方法，他們甚至還用火山灰模擬了月球土壤，將其燒製成建造材料展出。
登月還很難辦到，如何在月球上造房？
周誠表示，這是全世界頂尖科學家都在思考的重大科學項目，“我們團隊一直在做極端環境的建造研究，如地下工程、高海拔橋隧工程、海洋島礁的建造技術等。丁烈雲院士在2015年提出這個設想，把極端環境建造擴展到太空，針對月球基地建造提出了一套比較完整的技術體系，包括基地選址、建材製備，建築設計到結構設計、裝配式無人建造方案等。”
月球造房最大的挑戰在於極端環境
挑戰一：月球上是真空環境，散熱規律不同於地球環境；
挑戰二：重力是地球的1/6，小重力會改變材料與結構的受力狀態；
挑戰三：溫差極大，白天最高160度，夜晚最低零下180度，大溫變對房子的結構性能有很大影響；
挑戰四：月球上還有時間更長頻率更高的“月震”，給基地建造帶來挑戰；
挑戰五：月球隕石衝擊很頻繁，可能會帶來災難性的後果。
……
還有許多未知挑戰
如何應對極端環境的挑戰？
周誠介紹說，團隊為此做了很多研究，“中國探月工程表明，還是能夠找到一些合適造月球基地的地方。比如月球南極可能有連續光照的區域，可以作為月球基地的理想選址。”在基地建造方面，周誠說，國際上對月球建造的共識是，不從地球上帶物質上去，1克的運輸成本超過100萬美金，代價太高，所以應該儘可能使用月球上的材料進行原位建造。
圖為模擬月壤及燒結月球磚
美國航空航天局和歐洲航天局的技術體系是3D打印，這個工藝可以建造各種形狀的月球基地結構，但3D打印是個連續過程，一旦打印過程出現被打印結構破損開裂的情況，整個結構就失效了，一次性成型的風險很高，同時耗能太大。丁烈雲團隊借鑑中國傳統砌築和榫卯連接方式，提出利用月壤燒結出帶有榫卯結構的月球磚，再進行拼裝建造，通過燒結月球磚把一次性成型的風險分散掉，然後由機器人砌築，同時用3D打印加強連接來完成結構。他們還驗證了怎樣利用探月著陸器的下降級殘骸等廢棄金屬材料進行3D打印來粘合月球磚的縫隙。
圖為地面機械臂模擬月球磚拼裝建造過程
周誠表示，這樣的研究能激發青少年對月球對太空建造的興趣，“在月球上造房子，不一定是我們這一代完成的事，但未來會有人解決這個問題。月球基地建造的研究也可以催生出新的技術和業態，如3D打印建造、機器人砌築，這將是一個公眾參與的過程，通過民間更大的力量來推動研究進程。以前我們做的很多工作都是服務於重大工程建造的，我們希望通過華中科技大學的前沿研究和顛覆性技術，提高中國建造的科技創新水平。”
奇思妙想引關注
6月12日，中國工程院院士、中國探月工程總設計師吳偉仁教授及探月與航天工程中心、中科院月球與深空探測總體部、航天科技集團有限公司五院、航天科技集團有限公司八院等相關單位負責人、專家一行到湖北省數字建造與安全工程技術研究中心調研，聽取了課題組關於月面建造的研究工作彙報，給予了充分肯定，並對下一步研究工作提出指導建議。
科學家們腦洞大開的設想吸引了媒體的注意，《長江日報》刊登了有關此事的科普報道，並在微信上進行推送。
“在月球上造房子”還走進了荊楚科普大講堂，小朋友們在聽完講座後紛紛舉手提問。
“中國智造”已成為中國走向世界的重要標籤
華中大人也一直為此不懈努力
@丁烈雲院士團隊
你們真棒
期待月球“蓋樓”成功的那天
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