Buzz
Đây được coi là bước nền tảng quan trọng để đưa các phi hành gia lên Mặt Trăng trước năm 2030, và sau đó, Mặt Trăng sẽ trở thành bàn đạp cho những sứ mệnh chinh phục Sao Hỏa mà Trung Quốc đang hướng đến.
Các nhà khoa học Trung Quốc hiện đang nghiên cứu chế tạo một thiết bị có khả năng nung chảy đất Mặt Trăng, biến chúng thành những viên gạch có độ bền gấp ba lần gạch đỏ và bê tông trên Trái Đất.
Công việc này là một phần trong kế hoạch xây dựng căn cứ trên Mặt Trăng của Trung Quốc, dự kiến thực hiện vào năm 2028.
"Chúng tôi đã phát triển thiết bị đầu tiên trên thế giới có thể tạo ra gạch từ đất Mặt Trăng. Hệ thống này tận dụng ánh sáng Mặt Trời để thu thập và truyền năng lượng bằng sợi quang", ông Wu Weiren, kiến trúc sư trưởng Chương trình thám hiểm Mặt Trăng của Trung Quốc, chia sẻ.
"Bằng cách tập trung ánh sáng Mặt Trời, chúng tôi có thể đạt được nhiệt độ từ 1.400 đến 1.500 độ C, đủ để làm nóng chảy đất Mặt Trăng. Sau đó, thiết bị của chúng tôi sử dụng công nghệ in 3D để tạo hình vật liệu nóng chảy thành những viên gạch, với nhiều thông số kỹ thuật khác nhau," ông nói thêm.
Cách tiếp cận này cho phép chúng tôi tận dụng tài nguyên có sẵn trên Mặt Trăng, mà không cần phải vận chuyển nước hay các vật liệu khác từ Trái Đất," ông kết luận.
Trước đây, nhiệm vụ nghiên cứu gạch Mặt Trăng đã được Trung Quốc giao cho Đại học Khoa học và Công nghệ Trung ương (HUST), như một phần của chiến lược "sử dụng tài nguyên tại chỗ".
Chúng ta đều biết rằng, khi xây dựng căn cứ ngoài hành tinh, việc vận chuyển nguyên vật liệu từ Trái Đất vào vũ trụ là một thách thức vô cùng lớn về mặt hậu cần và chi phí.
Vì vậy, các nhà khoa học phải tìm cách tận dụng các tài nguyên có sẵn trên các thiên thể như bụi Mặt Trăng, đất Sao Hỏa, thậm chí không khí trên đó để làm nguyên liệu xây dựng.
Những nguyên vật liệu này không chỉ cần phải đảm bảo sự vững chắc, mà còn phải có độ bền vượt trội hơn nhiều so với vật liệu trên Trái Đất, bởi điều kiện trên Mặt Trăng cực kỳ khắc nghiệt.
Mặt Trăng không có khí quyển, vì vậy nó phải chịu đựng bức xạ từ vũ trụ và Mặt Trời một cách trực tiếp. Nhiệt độ trên đó cũng dao động mạnh mẽ, từ 180 độ C vào ban ngày đến -190 độ C vào ban đêm.
Để tạo ra loại gạch có thể chịu đựng được những điều kiện khắc nghiệt đó, giáo sư Ding Lieyun, trưởng nhóm nghiên cứu tại Đại học Khoa học và Công nghệ Trung ương Trung Quốc, đã hướng đến việc khai thác anorthosite, loại đá nguội đi từ dung nham núi lửa trên Mặt Trăng làm nguyên liệu chính.
Anorthosite sẽ được trộn với bụi và các thành phần đất khác có thể tìm thấy gần khu vực hạ cánh dự kiến của tàu Hằng Nga 8, con tàu có nhiệm vụ xây dựng căn cứ Mặt Trăng cho Trung Quốc vào năm 2028.
Tất cả nguyên vật liệu này sau đó được đưa vào một máy nghiền mà tàu Hằng Nga 8 mang theo. Chúng sẽ được nung nóng nhờ một modul tập trung năng lượng từ ánh sáng Mặt Trời, sử dụng gương phản xạ và sợi quang.
Điều kiện lý tưởng là Mặt Trăng không có khí quyển, vì vậy bức xạ Mặt Trời có thể được thu thập một cách hiệu quả nhất. Nhiệt độ bình thường vào ban ngày trên Mặt Trăng đã dao động trong khoảng từ 120 đến 180 độ C.
Với modul hội tụ, nhiệt năng và quang năng có thể được tập trung lại, nâng nhiệt độ nung lên tới 1.300 độ C, đủ để nung chảy anorthosite và biến nó trở lại thành dung nham.
Giáo sư Lieyun sau đó thiết kế một thiết bị in 3D có thể sử dụng dòng dung nham như mực in, tạo hình cho các viên gạch Mặt Trăng. Những viên gạch này được thiết kế theo phương pháp ghép mộng, tương tự như kỹ thuật ghép gỗ mà không cần dùng đến đinh vít.
Nhờ vậy, chúng có thể được robot tự động lắp ghép lại với nhau. Quá trình xây dựng này không cần sử dụng xi măng hay chất kết dính – cả hai đều là các vật liệu phức tạp, chứa nước, khó có thể sản xuất trên Mặt Trăng và phải vận chuyển từ Trái Đất.
"Việc xây dựng nơi cư trú ngoài Trái Đất không chỉ cần thiết cho các sứ mệnh thám hiểm không gian của nhân loại, mà còn đáp ứng nhu cầu chiến lược của Trung Quốc như một cường quốc vũ trụ", giáo sư Lieyun cho biết.
Trung Quốc đã công bố một kế hoạch chi tiết cho các sứ mệnh hỗ trợ tàu Hằng Nga 8 trong việc xây dựng căn cứ trên Mặt Trăng.
Hai sứ mệnh Hằng Nga 5 (năm 2020) và Hằng Nga 6 (năm 2024) đã mang về tổng cộng 4 kg mẫu đất và đá từ Mặt Trăng, cung cấp dữ liệu địa chất và là cơ sở cho việc phát triển các cỗ máy sản xuất gạch.
Tiếp theo, sứ mệnh Hằng Nga 7 dự kiến sẽ được thực hiện vào năm 2026, nhằm khảo sát cực Nam Mặt Trăng, nơi có thể chứa nước dạng băng, một tài nguyên thiết yếu cho các khu định cư trong tương lai.
Đỉnh cao của kế hoạch là sứ mệnh Hằng Nga 8 vào năm 2028, với việc triển khai thiết bị in 3D để sản xuất gạch từ đất Mặt Trăng ngay tại chỗ, đánh dấu bước khởi đầu cho việc xây dựng Trạm Nghiên cứu Mặt Trăng Quốc tế (ILRS).
Sứ mệnh này được xem là nền tảng quan trọng để đưa phi hành gia lên Mặt Trăng trước năm 2030, và sau đó, sử dụng Mặt Trăng như một bàn đạp cho các nhiệm vụ chinh phục Sao Hỏa, một tham vọng lớn của Trung Quốc.
