点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:去月球上盖房子,月壤能撑得住吗?
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

去月球上盖房子,月壤能撑得住吗?

来源:光明网-《光明日报》2026-09-10 09:35

  【科学·近距离】

  光明日报记者 崔兴毅 光明日报通讯员 宋同舟

  如果有一天,人类要去月球上盖房子,脚下的月壤能撑得住吗?它和地球上的地基材料有什么不同?更现实的问题是,人类带回的月壤样品极其稀少,科学家如何在不破坏样品的前提下,获取它的力学性质?

  近日,中国科学院地质与地球物理研究所博士研究生乔斯嘉、研究员李丽慧等采用矿物识别和纳米压痕技术,对极微量的嫦娥五号月壤(CE5-054)、月球陨石(NWA-4734)和地球岩石(CR-1)样品开展了精细无损的力学测试。研究表明,不同矿物的“抗变形能力”存在显著差异,并且太空风化过程会对矿物的力学性质产生深刻影响。

  月壤里的“硬汉”和“软骨头”

  纳米压痕试验,可以理解为用一个极微小的针尖轻轻压入材料表面(几百纳米级),通过记录“被压下去多少”和“反弹多少”,反推材料的力学性质。这种方法对样品的损耗极小,非常适合研究像月壤这样珍贵的材料。

  通过这一试验,科研人员可以获得两个关键指标:弹性模量和硬度。前者反映材料在弹性变形阶段抵抗形变的能力,数值越大,材料越不容易被拉伸或压缩;后者描述材料抵抗压入或磨损的能力,数值越大,材料越硬越耐磨。

  实验结果显示,嫦娥五号月壤中不同矿物的弹性模量分布范围较广,不同矿物间的弹性模量差异显著,呈橄榄石>辉石>钛铁矿>尖晶石>斜长石的次序,其中斜长石的弹性模量明显偏低。相比之下,各矿物之间的硬度差异则相对较小,辉石略硬,钛铁矿略软,其余矿物彼此相差不大。

  同一种矿物,抗压能力竟也不同

  研究团队对比了来自地球和月球的辉石、橄榄石、斜长石等相同种类的岩石后发现,即便矿物种类相同,产地不同,抗压能力也会有所差异。

  对比结果表明,地球岩石(CR-1)在弹性模量和压入硬度上整体更出色,既最“刚”也最“硬”;来自月球陨石(NWA-4734)的辉石和橄榄石的弹性模量最小,但斜长石的弹性模量却最高;嫦娥五号月壤(CE5-054)和月球陨石(NWA-4734)中的矿物硬度相当,在误差范围内高度重合。

  进一步分析发现,无论矿物来自地球、月球还是陨石,不同来源的矿物在微观变形过程中的响应机制可能遵循某种共性的内在规律,相关机理仍有待进一步深入研究。

  风化作用影响矿物表现

  为什么同一种矿物,在不同的样品中会表现出不同的弹性模量和硬度?

  如果把矿物比作一个人,它的抗压能力不仅取决于自身“基因”——矿物类型及晶体结构,还受“成长经历”——风化过程中留下的微裂/孔隙、晶格错位等结构缺陷的影响。后者往往具有随机性和不均一性,是造成相同矿物力学性质差异的关键原因。

  研究分析表明,月球陨石(NWA-4734)经历了高温高压的撞击事件,内部发育了大量微裂纹等结构缺陷,从而削弱了其整体力学性能,而其中的斜长石由于熔点更低且易发生相变,可能在撞击过程中发生局部致密化,反而表现出较高的弹性模量。

  嫦娥五号月壤在形成过程中缺少大型高能量撞击事件,太阳风、微陨石撞击熔融或破碎对颗粒的改造多局限于颗粒表层,因此整体结构保持相对完整,力学性质优于月球陨石。

  地球岩石(CR-1)几乎未经地球风化作用影响,原始结构保留完好,因此更硬、更不易变形。

  上述成果不仅为理解月球等星体表面的风化改造过程提供了微观力学证据,还为未来利用月壤进行数值模拟、开发高保真模拟月壤,甚至实现月球原位资源利用,提供了宝贵的关键参数。

  《光明日报》(2026年09月10日 16版)

[ 责编:田新宇 ]
阅读剩余全文()

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 日/周
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 我国成功发射卫星互联网低轨27组卫星

  • 第十二届北京国际老龄产业博览会开幕

独家策划

推荐阅读
搭载“蛟龙”号载人潜水器的“深海一号”船近日从福建厦门起航,赴南太平洋执行中国大洋100航次第二航段科学考察,这也是“蛟龙”号首次在南太平洋开展调查作业。
2026-10-10 07:18
日前,中央网信办通报该专项行动第二阶段工作成效,累计清理违法违规信息561万余条,查处账号4.9万余个,处置违规网站、应用程序等2400余个。
2026-10-10 07:16
在台风“扎堆”出现的状态中,有一个“巧合”引起广泛关注:今年第9号台风“巴威”、第13号台风“白海豚”、第18号台风“沙德尔”相继登陆浙江省台州市玉环市坎门街道,上演罕见的台风登陆“帽子戏法”,创下新的华东沿海台风登陆气象纪录。
2026-10-10 07:15
近年来,我国持续强化危险化学品应急救援队伍建设。目前,全国已建成580支、4.1万余人的危险化学品应急救援队伍,国家层面建成45支国家级危险化学品应急救援队伍,基本实现重点化工区域、重大风险点位应急救援力量全覆盖,应急快速响应、就近高效处置能力不断提升。
2026-10-10 07:09
看着货架上让人眼花缭乱的食品,你会怎么挑?相信不少人都会第一时间翻看配料表。事实上,配料表的长短可不是“安全标尺”,并不和食品品质挂钩;同样,食品添加剂的种类繁多,也并不意味着有害和超标——
2026-10-10 07:06
记者邓晖从清华大学获悉,该校物理系丁世谦团队近日利用自主研制的148纳米连续波真空紫外激光,以及与合作团队共同研制的掺钍-229氟化钙晶体,实现钍-229核跃迁吸收光谱测量,并将激光频率稳定锁定至核跃迁,实现核光钟运行。
2026-10-09 10:02
获嘉县艳阳天农业服务专业合作社理事长徐方子站在试验田的地头,轻点手机屏幕,电动阀应声开启,水肥顺着滴灌管线精准送达每一株玉米根部。从“会种地”到“慧种地”,从中原粮仓到国人餐桌,河南把创新嵌进农业家底里,让老把式用上新技术,让泥土地长出新生意。
2026-10-09 10:03
国家卫生健康委、国家发展改革委近日印发《医疗康复护理扩容提升工程实施方案》。根据方案,“十五五”期间,原则上支持每个省份建设至少1个康复或护理临床重点专科,省级、设区的市级临床重点专科建设向康复、护理专业倾斜。
2026-10-09 10:05
题:新就业形态劳动者权益保障新规回应哪些关切 随着依托互联网平台就业的新就业形态劳动者数量持续增长,新就业形态劳动者权益保障办法将着力保障该群体合法权益,推动新就业形态健康发展。
2026-10-09 10:07
作为区域性的综合农业服务枢纽,现代农事综合服务中心可以统筹农技、农资、农机、加工、物流、销售等服务能力。“十五五”期间,数字乡村、智慧农业既要持续加强技术研发,也要更加重视通过完善的服务体系把数字化、智能化能力送到田间地头。
2026-10-09 10:11
9月24日,江苏苏州太仓市沙溪镇虹桥村连片稻田里,晚稻正值灌浆关键期,预计10月下旬即可开镰秋收。自此,太仓全市366台粮食烘干设备实现清洁热源100%全覆盖,秋粮归仓的“最后一公里”即将全程用上绿能。
2026-10-09 10:14
你知道吗,复杂的电路系统也可以“纺”进柔软的纤维里,编织机器人电子皮肤成为可能。
2026-10-08 09:26
全球河流每年向海洋输送多少微塑料?答案是约26万吨。河流是陆源微塑料进入海洋的重要通道之一,但全球河流一年到底输送了多少微塑料,这些污染又集中在什么时候入海,一直缺少可靠估算。
2026-10-08 09:18
水稻的生长发育涉及不同类型细胞的协同作用。
2026-10-08 09:17
一粒黄豆,如何酿成一瓶“智慧”酱油?一把原丝,怎样织就全球棉纺织行业首座“灯塔工厂”?一颗玉米,又如何扛起粮食安全的分量?
2026-10-08 09:16
在分子的镜像世界里,生命体系的某些关键分子,为何偏爱其中一种模样?
2026-10-08 08:30
根据国家气候中心监测,9月以来赤道中东太平洋海温持续增暖,为有监测记录以来候和旬尺度海温指数首次突破3摄氏度,海温指数峰值预计出现在11月前后,形成一次有监测记录以来最强的超强厄尔尼诺事件。
2026-09-30 09:45
这里,冬季寒冷漫长,寒凉气候、偏少降水、无霜期短的自然条件,难以形成规模化的城市聚落。对于传统农牧业,年均气温低、无霜期短意味着作物生长期受限;而对数据中心来说,这也是天然冷源。
2026-09-30 09:44
9月29日,中国科学院在京召开新闻发布会,正式发布“科学前沿极限突破计划”及其首批项目,向“极宏观、极微观、极端条件和极综合交叉”方向发起冲击。
2026-09-30 09:38
中国科普研究所经过深入调查研究,形成《全国科普事业发展报告(2026)》,全面展示我国科普事业持续发展壮大所取得的成就。
2026-09-30 09:32
加载更多