美国宇航局,欧洲航天局(ESA)及其中国同行计划在未来数十年内建造月球基地,这是一项更广泛的太空探索计划的一部分,该计划会将人类带到更遥远的目的地,例如火星。
但是,月球的殖民化带来了一些问题,例如高水平的辐射,极端温度,陨石轰炸和后勤问题:尽管可能没有必要,但如何将建筑材料运到那里。
从地球到太空运输约0.45千克的成本约为10,000美元,这意味着以这种方式在我们的卫星上构建完整的模块将非常昂贵。这就是为什么太空机构正在考虑使用月球表面的原材料,甚至宇航员自己可以提供的原材料(例如尿液)的原因。
来自挪威,西班牙,荷兰和意大利的科学家与ESA合作进行了几次实验,以验证尿素尿素作为增塑剂的潜力,该尿素可掺入混凝土中以软化初始混合物并使其更柔软它变硬。详细信息发布在《清洁生产杂志》上。
其中一位作者解释说:“要制造用于月球的地聚合物,其想法是利用那里的物质:重新粉饰(月球表面的松散物质)和冰中的水。”卡塔赫纳理工大学(穆尔西亚)教授拉蒙·帕米斯(RamónPamies)使用X射线衍射对样品进行了各种分析。
“但是,”他补充说,“通过这项研究,我们发现还可以使用废物,例如占领月球基地的人员的尿液。这种体液的两个主要成分是水和尿素。 “是一种允许氢键断裂的分子,因此会降低许多水性混合物的粘度。”
研究人员使用ESA开发的类似于月球重石的材料,再加上尿素和各种增塑剂,使用3D打印机制造了各种“泥浆”圆筒,并比较了结果。
在Østfold大学学院(挪威)进行的实验表明,携带尿素的样品具有很重的重量,并且形状几乎保持稳定。一旦加热到80°C,它们的电阻也会被测试,甚至在像月球一样的八个冻融循环后也会增加。
“我们尚未评估尿液中尿素的提取方法,因为我们正在评估这是否确实必要,因为也许它的其他成分也可以用于形成地质聚合物混凝土,”该研究人员之一说道。挪威大学的安娜·莱娜·科尼森(Anna-LenaKjøniksen)补充说:“尿液中的实际水可以与月球上获得的水一起使用,也可以将两者结合使用。”
科学家们强调,需要进行进一步测试,以找到适合月球基地的最佳建筑材料,并使用3D打印机在月球基地进行大规模生产。