无水混凝土目标登月球 解决在月球常住难题

　　亨特斯维尔是美国阿拉巴马州立大学市政和环境工程系的主任，同事们都管他叫山姆。他最近发表了一篇论文，认为在月球上使用其固有的材料制造混凝土是可行的。要知道，这本是想在月球常住必须解决的一大难题。 
    

　　山姆大叔不是信口开河，他花多年时间研究混凝土的特性，也研究在月球制造混凝土的可能性。他对此初感兴趣，是在与美国宇航局马歇尔飞行中心为期10周的合作。其间他试验了一系列配方，使用的是阿波罗计划带回的真正月球土，做成的月球混凝土小长条接受了各种不同类型的测试，如加热、压缩和拉伸。 
    
　　山姆认为，月球土纯净、粉末精细，实际上是混凝土的好材料，因为它会让构件里生成的气泡较少。他说，“材料越纯净，越能做到均质，而均质材料一般强度较高。” 
    
　　同时，科学家也知晓在低重力环境下生成混凝土并不影响其强度。他们发现1994年奋进号航天飞机的搭载实验中，地心引力降低使混凝土中生成的空隙较少，材料强度保持不变。 
    
　　他的实验也表明，地球上普通混凝土可抵抗每平方厘米280千克的压力；而月球土做成的混凝土相应为407，强度增加了45%。 
    
　　证实了月球土能用还不够，还需要找一种结合剂。在地球上，那是水和水泥。在月球上用水显然不适合。尽管月球是否有水众说纷纭，但即便有，它也贵如至宝，会用到其他更有价值的地方去。 
    
　　山姆和他的团队从不同方向研究不用水的混凝土，如试验了采用干料混合、再注入蒸汽的方法生成混凝土。这的确有优点，水合作用时程较短、最终强度较高，水和水泥的用量也较少。 
    
　　后来他开始用硫来充当结合剂，配以模拟月球土，进行试验。他知道硫是能胜任的，地球上已经有用硫作为混凝土结合剂应用。山姆说，“月球表面并不缺硫。月表土中的硫主要以单硫铁矿的形式存在，用一系列化学程序从中提取是可行的。” 
    
　　试验中，先将硫加热到120摄氏度，使之熔化，再加入模拟月球土的粒料，硫和粒料在此温度充分混合后，注入模具成型。试验非常成功，同时也表明硫与粒料的正确比例至关重要，这是达成最佳机械性能的关键。 
    
　　当然，他很快又列出许多问号。“在月球上没有任何事是省心的。极端的环境温度、宇宙线、小陨石撞击，就连混凝土结构如何构成这样普通的问题都必须认真审视。”山姆说。