月球混凝土研究进展

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1、2011年第9期(总第263期)混凝土理论研究Number9in2011(TotalNo．263)ConcreteTHEORETICALRESEARCHdoi：10．3969／j．issn．1002—3550．2011．09．004月球混凝土研究进展李丽华’一，唐辉明，刘数华。，肖衡林’(1．湖北工业大学土木工程与建筑学院，湖北武汉430068；2．中国地质大学工程学院，湖北武汉430074；3．武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，湖北武汉430072)摘要：月球混凝土是月球基地建设、矿产开采等工程建设的最佳建筑材料，将为我国月球资源开发提供条件。通过评述月球混凝

2、土的起源、当前国际研究现状及进展，并指出了研究中存在的不足以及急需开展的研究方向，将为我国月球混凝土的研制提供参考。关键词：月球混凝土；起源；研究现状中图分类号：TU528．01文献标志码：A文章编号：1002—3550(2011)09—0012—03ReviewonlunarconcreteLILi-hua一．TANGHui-mingz,LIUShu-hua3,XIAOHeng-lin(1．SchoolofCivilEngineeringandArchitecture，HubeiUniversityofTechnology，Wuhan430068，China；2．Fac

3、ultyofEngineering，ChinaUniversityofGeosciences，Wuhan430074，China；3．StateKeyLaboratoryofWaterResourcesandHydropowerEngineeringScience，WuhanUniversity，Wuhan430072，China)Abstract：Lunarconcreteisthebestbuildingmaterialinthelunarbaseconstruction，mineralextractionandotherprojects，whichwillpro—v

4、idetheconditionsforthedevelopmentoflunarresources．Theoriginoflunarconcrete，currentstatusandprogressofinternationalresearchwereinvestigated，anditpointsouttheshortcomingsoftheresearchdirections，whichwillbebenefittothedevelopmentoflunarconcreteinChina．Keywords：lunarcOncrete；origin；stateofthe

5、field1月球混凝土的起源月球的能源资源和矿产资源丰富，蕴藏着丰富的钛、铁、铀、钍、稀土等矿产，富含由太阳风粒子积累而形成的气体，如氢、氦、氖、氩、氮等多种有用气体。据估算，氦一3的资源总量可达100万～500万t。而建设一个500MW的氘一氦一3核聚变发电站，每年消耗的氦一3仅50。我国年发电总量仅需8t氦一3，全世界年发电总量约消耗100t氦一3。也就是说，月球的氦一3可满足地球能源需求达万年以上Ⅲ。进入21世纪，能源紧缺问题日益尖锐。世图1月球基地设想图界各国正在为开发利用月球的能源和资源做出不懈的努力，尤其是美国、日本等发达国家加大了对月球资源的开发力度。我国在

6、2006～2020年《国家中长期科学和技术发展规划纲要》中，将探月工程列为16个重大专项之一，“列为我国科技发展的重中之重”。初步制定2030年实现载人登月，建立月球基地，2050年载人飞行从月球基地飞向更远的行星，具备载人登火星能力。月球的矿产资源、能源资源和特殊资源将对人类社会的可持续发展发挥长期稳定的支撑作用，在月球上建立永久性基地，是人类向外层空间发展的第一个目标[2]。月球基地是人类唯一的、庞大而稳固的“天然空间站”，是人类征服太阳系、开展深空图2月球矿产开采设想图探测的前哨阵地和转运站。为了建设月球基地(图1)，进而在月材料科学家和航天科学家很早就开始关注各类

7、月球工程球上进行矿产开采(图2)等活动，就必须解决建筑材料的问题，建设的材料问题。20世纪70年代，材料科学家对阿波罗飞船取应当尽可能就地就近利用材料开展各种工程建设。回的月球岩石和月壤样品进行了分析和试验。研究表明，建设月收稿日期：2011_03_28基金项目：中国博士后科学基金面上项目(20090461002)；中国博士后基金特别资助项目(201003503)·12·球基地所需的主要材料在月球上大都可以找到，包括铁、铝、玻并掺有2％金属纤维的情况下，抗压强度仍只有43．0MPa；产品璃以及制造大型太阳能电池板的硅材料等。对