月球昼夜温差达310℃,极端环境考验人类探测与基地建设
月球昼夜温差达310℃,极端环境考验人类探测与基地建设
月球表面的昼夜温差极其惊人,白天可达127摄氏度,晚上骤降至零下183摄氏度,这种近310摄氏度的温差在太阳系中实属罕见。这种极端温差主要由月球缺乏大气层保护的独特环境造成。月球没有大气层来调节温度,也无法阻挡太阳辐射,再加上月面物质的热容量和导热率较低,导致热量迅速散失,形成极端的昼夜温差。
这种极端温差对月球探测任务构成了巨大挑战。以嫦娥系列探测器为例,上海交通大学材料科学与工程学院复合材料研究所、金属基复合材料国家重点实验室张荻院士与欧阳求保教授团队,自2010年以来连续五次为中国探月工程提供高性能碳化硅(SiC)增强铝基复合材料的关键技术支持。这种材料以其轻质、高强度、优异的热稳定性和耐腐蚀性,被广泛应用于着陆器的关键结构与精密仪器保护壳之中,承受住了极低温与复杂地形的双重考验。
面对极端温差,未来的月球基地建设更是面临严峻考验。中国工程院院士丁烈云及其团队正在积极开展相关研究。他们研制的月壤砖已通过天舟八号货运飞船送往空间站进行舱外暴露实验,以测试其在极端环境下的性能。月壤砖采用5种不同模拟月壤成分和3种不同烧结工艺制作而成,将在空间站外经历宇宙射线、高低温热振等极端条件的考验,为未来月球基地建设积累科研数据。
值得一提的是,2024年7月,中国科学院物理研究所在嫦娥五号月壤样本中发现了一种富含水分子和铵的未知矿物晶体——六水氯化镁铵(ULM-1)。这种矿物晶体含有大量水分子和铵,其中水分子的质量比高达41%,在加热条件下能以水蒸气形式逸出。这一发现不仅进一步证实了月球上存在水分子,也为未来月球基地的水资源利用提供了新的可能性。
月球的极端环境无疑为人类探索和基地建设带来了巨大挑战,但同时也孕育着新的机遇。随着科技的不断进步和科研人员的不懈努力,我们有理由相信,未来在月球上建立永久性基地的梦想终将变为现实。