随着我国载人登月计划稳步推进,月球科研站建设已进入关键技术预研阶段。
一大清早,航天局探月工程中心的加急函件,就送到了林荞的实验室。
林荞拆开文件,快速浏览后,立刻召集张教授、老吴、陈阳等核心成员。
所有人刚落座,就看出这次的任务,和探月工程息息相关。
林荞将文件放在桌中央,语气郑重:“咱们迎来了和月球直接相关的新课题。”
张教授推了推眼镜,率先开口:“是月球科研站的配套材料需求?”
林荞点头:“工程中心需要高仿真月球土壤模拟材料,支撑地面试验。”
“不管是月球车行驶、月面建筑搭建,还是采样设备研发,都离不开它。”
老吴往前坐了坐,疑惑道:“咱们不是有嫦娥五号带回的真实月壤吗?”
“量太少了,只有不到两公斤,根本不够全行业做大规模试验。”林荞解释。
陈阳立刻调出数据:“国内20多家科研院所,都在等月壤模拟材料做实验。”
“轮胎耐磨、基地建材、钻探设备,全都卡在这里,需求非常迫切。”
张教授神情严肃:“月壤和地球土壤完全不同,模拟难度极高。”
“稍有偏差,试验数据就会失真,直接影响登月工程可靠性。”
林荞看着众人,正式下达任务:“我们牵头,复刻出和真实月壤一致的模拟材料。”
“以嫦娥五号月壤成分为金标准,做到物理、力学特性高度匹配。”
团队当场敲定研发方向,一场复刻“人造月壤”的攻坚战正式打响。
张教授第一时间拿到了嫦娥五号月壤的权威成分分析报告。
他对着密密麻麻的数据,逐行梳理:“月壤主要是玄武岩风化产物。”
“富含铁、钛元素,还有大量玻璃质颗粒,这是地球土壤没有的。”
他将关键指标列在白板上:矿物组成、颗粒级配、密度、抗压强度、摩擦系数。
“每一项都要和真实月壤误差控制在3%以内,才算合格。”
老吴负责原料选型,这是模拟月壤的基础,一步都不能错。
“要贴近月壤本源,必须用火山灰、玄武岩做主料。”他对着原料清单说道。
他联系了全国七八家火山岩矿区,取样不同成分的火山灰与玄武岩。
“不同产地的原料,矿物含量天差地别,必须精准筛选。”
首批原料运回实验室,老吴用破碎机研磨,调配基础粉体。
李雪和周明帮忙筛分颗粒,将粉体分成不同粒径,模拟月壤颗粒分布。
“月壤颗粒有粗有细,不是均匀粉末,级配差一点都不行。”李雪说道。
原料基础配比刚完成,张教授就指出了第一个关键问题。
“铁、钛元素含量不够,和真实月壤差了近8%,力学性能肯定不达标。”
老吴皱起眉:“单纯加铁粉、钛粉,会结块,没法均匀混合。”
“必须用纳米级金属粉体,通过球磨工艺均匀分散到基体里。”张教授提议。
老吴立刻调整工艺,将纳米铁、纳米钛粉体加入玄武岩原料中。
经过二十四小时高能球磨,金属元素均匀分布,粉体颜色都接近月壤。
“外观上已经有七八分像了,就看物理性能能不能对上。”老吴松了口气。
陈阳搭建了专用测试平台,开始检测模拟月壤的物理力学特性。
第一项测试颗粒级配,数据出来后,他摇了摇头。
“细颗粒偏少,粗颗粒偏多,和真实月壤的曲线对不上。”
周明重新筛分原料,一点点调整粗细颗粒比例,反复调试了十几版。
陈阳再次测试:“曲线重合了,级配这一关总算过了。”
紧接着是抗压强度和摩擦系数测试,这是月球车试验的核心指标。
月球车在月面行驶,全靠月壤的摩擦特性支撑,偏差大会导致打滑。
第一轮测试,摩擦系数比真实月壤低了12%,完全不达标。
“月球车轮胎抓地力设计,全是按真实月壤算的,这数据用不了。”陈阳说道。
老吴蹲在试样堆前,反复摩挲模拟月壤:“问题出在表面粗糙度。”
“真实月壤有太空风化痕迹,颗粒表面更粗糙,摩擦力更大。”
他调整研磨工艺,刻意保留颗粒表面的微观凹凸结构。
同时小幅提高玻璃质颗粒含量,进一步提升摩擦性能。
新一轮试样制备完成,陈阳再次启动测试。
所有人围在设备旁,盯着屏幕上跳动的数据,大气都不敢喘。
“摩擦系数达标!误差仅2.1%!”陈阳激动地喊出声。
“抗压强度合格,密度、孔隙率全部在允许范围内!”
老吴瘫坐在椅子上,抹了把额头的汗:“总算把性能关闯过去了。”
接下来是高温、真空环境适应性测试,模拟月面极端环境。
真实月壤长期暴露在真空、高低温循环中,特性不会轻易改变。
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