Τέταρτη Φάση Εξερεύνησης Σελήνης της Κίνας: Το Chang'e 8 θα εξερευνήσει τοπικά υλικά και επί τόπου τρισδιάστατα εκτυπωμένα σπίτια

Στις 20 Ιουλίου 1969, το αμερικανικό διαστημόπλοιο «Apollo 11» προσγειώθηκε με ασφάλεια στο φεγγάρι και ο αστροναύτης Άρμστρονγκ προσγειώθηκε στο φεγγάρι, αφήνοντας για πρώτη φορά ανθρώπινο αποτύπωμα στο φεγγάρι. Η Κίνα θα κατασκευάσει μια μόνιμη ολοκληρωμένη σεληνιακή βάση για να πραγματοποιήσει μακροχρόνια ανθρώπινη διαμονή.

Προκειμένου να πραγματοποιηθεί αυτό το όραμα, ήδη από το 2004, η Κίνα ξεκίνησε επίσημα το έργο σεληνιακής εξερεύνησης, το οποίο ονομάστηκε «πρότζεκτ Chang'e», το οποίο άνοιξε το πρελούδιο της εξερεύνησης της Κίνας σε σεληνιακό και βαθύ διάστημα. Το έργο Chang'e χωρίζεται σε τρεις φάσεις: «μη επανδρωμένη εξερεύνηση σελήνης», «επανδρωμένη προσγείωση σελήνης» και «κατασκευή σεληνιακής βάσης».

Ένα από τα δείγματα σεληνιακού εδάφους που έφερε πίσω από το chang'e-5

Στις 17 Δεκεμβρίου 2020, το chang'e-5 προσγειώθηκε με ασφάλεια με σεληνιακά δείγματα, υποδεικνύοντας την επιτυχή ολοκλήρωση της τρίτης φάσης του σχεδίου εξερεύνησης σελήνης της Κίνας και πραγματοποίηση του τρίτου βήματος του σχεδιασμού του κινεζικού "σχεδίου εξερεύνησης σελήνης" κυκλώνοντας, πέφτοντας και επιστρέφοντας».

Στις 10 Σεπτεμβρίου 2022, σύμφωνα με την Εθνική Υπηρεσία Διαστήματος, η τέταρτη φάση του προγράμματος εξερεύνησης της Σελήνης εγκρίθηκε από το κράτος. Θα δημιουργήσει το βασικό μοντέλο του διεθνούς σεληνιακού επιστημονικού σταθμού έρευνας και θα διεισδύσει και θα κατακτήσει μια σειρά βασικών τεχνολογιών και δυνατοτήτων για την κατασκευή σεληνιακών επιστημονικών ερευνητικών σταθμών.

Σύμφωνα με την Εθνική Διοίκηση Διαστήματος, η τέταρτη φάση του σεληνιακού προγράμματος εξερεύνησης θα συνεχίσει να εκτελεί τρεις αποστολές, συμπεριλαμβανομένων των Chang'e 6, Chang'e 7 και Chang'e 8 στην ενδοχώρα τα επόμενα δέκα χρόνια.

Πρώτα, ο chang'e-6 σχεδιάζει να κάνει δείγμα και να επιστρέψει στο πίσω μέρος του φεγγαριού. Το Chang'e-6 είναι ένα αντίγραφο ασφαλείας του chang'e-5. Βασικά έχει παραχθεί και έχει προγραμματιστεί να κυκλοφορήσει γύρω στο 2024. Δεύτερον, το chang'e-7 θα πραγματοποιήσει μια ολοκληρωμένη αποστολή εξερεύνησης της τοπογραφίας, της υλικής σύνθεσης και του διαστημικού περιβάλλοντος της Σελήνης. Το Chang'e-7 βρίσκεται υπό ανάπτυξη και θα κυκλοφορήσει γύρω στο 2025. Τρίτον, εκτός από τη συνέχιση της διεξαγωγής πειραμάτων επιστημονικής εξερεύνησης, η chang'e-8 θα πραγματοποιήσει επίσης πειράματα σεληνιακής επιφάνειας σε ορισμένες βασικές τεχνολογίες. Το Chang'e-8 βρίσκεται υπό ανάπτυξη και έχει προγραμματιστεί να κυκλοφορήσει πριν από το 2030.

Αποδόσεις του διεθνούς σεληνιακού ερευνητικού σταθμού

Σύμφωνα με την Εθνική Υπηρεσία Διαστήματος, αναμένεται ότι έως το 2045, η Κίνα θα χτίσει μια μόνιμη ολοκληρωμένη σεληνιακή βάση στη σεληνιακή επιφάνεια, θα πραγματοποιήσει μακροχρόνια ανθρώπινη παρουσία και θα ολοκληρώσει ολοκληρωμένη και μεγάλης κλίμακας επιστημονική εξερεύνηση, τεχνικά πειράματα και ανάπτυξη και αξιοποίηση των σεληνιακών πόρων.

Εάν το chang'e-5 και το chang'e-6 είναι έρευνα στο σεληνιακό έδαφος, το chang'e-7 είναι η εύρεση κατάλληλης τοποθεσίας για την κατασκευή ενός σεληνιακού επιστημονικού ερευνητικού σταθμού και Το chang'e-8 είναι η περαιτέρω διερεύνηση και επαλήθευση της δυνατότητας κατασκευής μιας βάσης στο φεγγάρι και η κατασκευή ενός βασικού μοντέλου ενός σεληνιακού επιστημονικού ερευνητικού σταθμού μέσω της τεχνολογίας τρισδιάστατης εκτύπωσης.

Εικόνα εφέ του Chang'e 8

Ως πιλοτικό έργο για την έρευνα και την ανάπτυξη του μελλοντικού διεθνούς σεληνιακού ερευνητικού σταθμού, εάν η αποστολή του chang'e-8 μπορεί να ολοκληρωθεί με επιτυχία, πολλά επόμενα σεληνιακά έργα θα μπορούν επίσης να εκτελεστούν ομαλά.

Σύμφωνα με τη βιβλιοθήκη πόρων, υπάρχει μια σχετικά ώριμη λύση στην Κίνα για την κατασκευή σπιτιών στο φεγγάρι μέσω τρισδιάστατης εκτύπωσης. Πρόσφατα, το Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας Huazhong ετοίμασε με επιτυχία το πρώτο προσομοιωμένο δείγμα εκτύπωσης σεληνιακής πυροσυσσωμάτωσης εδάφους στην Κίνα και σχεδίασε περαιτέρω το κτήριο της σεληνιακής βάσης με το όνομα "moon pot Zun".

Αποδόσεις "Moon pot statue" moon base

Η γλάστρα του φεγγαριού έχει σχήμα κελύφους αυγού, με μήκος και πλάτος 3 μέτρα. Το εσωτερικό είναι κοίλο και δεν υπάρχει δομή στήριξης όπως δοκός. Το κέλυφος του αυγού χωρίζεται σε εσωτερικά και εξωτερικά στρώματα, με μια δομή σαν ραβδώσεις τοποθετημένη στη μέση για ενίσχυση της σταθερότητας. Ο εσωτερικός χώρος χωρίζεται σε δύο στρώματα: το ανώτερο στρώμα είναι ο χώρος διαβίωσης και το κάτω στρώμα είναι ο χώρος εργασίας.

Σχηματικό διάγραμμα εσωτερικής δομής του "Yuehu Zun"

Το καλύτερο σχέδιο που δίνεται από το Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας Huazhong αυτή τη στιγμή είναι να συνδυάσει την παραδοσιακή κινεζική μέθοδο κατασκευής τούβλων και τοιχοποιίας με τη μέθοδο κατασκευής τρισδιάστατης εκτύπωσης και να σχεδιάσει και να κατασκευάσει τη βάση της σεληνιακής επιφάνειας υιοθετώντας τις μεθόδους συνολικής προκατασκευής και συναρμολόγησης και συναρμολόγησης και τοπική εκτύπωση και σύνδεση.

Πρώτον, η ηλιακή ενέργεια ή το σεληνιακό χώμα πυροσυσσωμάτωσης με λέιζερ χρησιμοποιείται για την προετοιμασία σεληνιακών τούβλων εδάφους με δομή τένοντα και τένοντα, τα οποία στη συνέχεια κατασκευάζονται από ρομπότ. Ταυτόχρονα, η τρισδιάστατη εκτύπωση χρησιμοποιείται για την ενίσχυση της σύνδεσης για την αποφυγή δομικής παραμόρφωσης. Είτε πρόκειται για τρισδιάστατη εκτύπωση είτε για πυροσυσσωμάτωση, μπορεί να ενσωματωθεί στο ρομπότ «Moon spider». Αυτό το ρομπότ τρισδιάστατης εκτύπωσης μοιάζει με αράχνη από απόσταση. Το πάνω μέρος είναι ένας υβριδικός βραχίονας ρομπότ και το κάτω μέρος είναι μια πλατφόρμα με πολλά πόδια. Κατά την κατασκευή, ο βραχίονας ρομπότ μπορεί επίσης να αντικατασταθεί με έναν 3D εκτυπωτή.

Ωστόσο, το ακραίο περιβάλλον του φεγγαριού είναι επίσης μια μεγάλη πρόκληση για την εκτύπωση. Προς το παρόν, το έργο moon huzun εξακολουθεί να είναι προϊόν εργαστηρίου και δεν έχει ακόμη δοκιμάσει τη δοκιμή των πραγματικών αποστολών. Ο Chang'e-8 θα επαληθεύσει την τεχνολογία της τρισδιάστατης εκτύπωσης χρησιμοποιώντας σεληνιακό έδαφος στο πραγματικό σεληνιακό περιβάλλον.

Ανυπομονούμε για το τελικό αποτέλεσμα. Απομένουν ακόμη οκτώ χρόνια. Ίσως με την πρόοδο της τεχνολογίας της τρισδιάστατης εκτύπωσης, η κατασκευή ενός σπιτιού στο φεγγάρι να ολοκληρωθεί με ένα βήμα και να γίνει πιο απλή.