美國(guó)宇航局,歐洲航天局(ESA)及其中國(guó)同行計(jì)劃在未來(lái)數(shù)十年內(nèi)建造月球基地,這是一項(xiàng)更廣泛的太空探索計(jì)劃的一部分,該計(jì)劃會(huì)將人類(lèi)帶到更遙遠(yuǎn)的目的地,例如火星。
但是,月球的殖民化帶來(lái)了一些問(wèn)題,例如高水平的輻射,極端溫度,隕石轟炸和后勤問(wèn)題:盡管可能沒(méi)有必要,但如何將建筑材料運(yùn)到那里。
從地球到太空運(yùn)輸約0.45千克的成本約為10,000美元,這意味著以這種方式在我們的衛(wèi)星上構(gòu)建完整的模塊將非常昂貴。這就是為什么太空機(jī)構(gòu)正在考慮使用月球表面的原材料,甚至宇航員自己可以提供的原材料(例如尿液)的原因。
來(lái)自挪威,西班牙,荷蘭和意大利的科學(xué)家與ESA合作進(jìn)行了幾次實(shí)驗(yàn),以驗(yàn)證尿素尿素作為增塑劑的潛力,該尿素可摻入混凝土中以軟化初始混合物并使其更柔軟它變硬。詳細(xì)信息發(fā)布在《清潔生產(chǎn)雜志》上。
其中一位作者解釋說(shuō):“要制造用于月球的地聚合物,其想法是利用那里的物質(zhì):重新粉飾(月球表面的松散物質(zhì))和冰中的水。”卡塔赫納理工大學(xué)(穆?tīng)栁鱽?教授拉蒙·帕米斯(RamónPamies)使用X射線(xiàn)衍射對(duì)樣品進(jìn)行了各種分析。
“但是,”他補(bǔ)充說(shuō),“通過(guò)這項(xiàng)研究,我們發(fā)現(xiàn)還可以使用廢物,例如占領(lǐng)月球基地的人員的尿液。這種體液的兩個(gè)主要成分是水和尿素。 “是一種允許氫鍵斷裂的分子,因此會(huì)降低許多水性混合物的粘度。”
研究人員使用ESA開(kāi)發(fā)的類(lèi)似于月球重石的材料,再加上尿素和各種增塑劑,使用3D打印機(jī)制造了各種“泥漿”圓筒,并比較了結(jié)果。
在Østfold大學(xué)學(xué)院(挪威)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)表明,攜帶尿素的樣品具有很重的重量,并且形狀幾乎保持穩(wěn)定。一旦加熱到80°C,它們的電阻也會(huì)被測(cè)試,甚至在像月球一樣的八個(gè)凍融循環(huán)后也會(huì)增加。
“我們尚未評(píng)估尿液中尿素的提取方法,因?yàn)槲覀冋谠u(píng)估這是否確實(shí)必要,因?yàn)橐苍S它的其他成分也可以用于形成地質(zhì)聚合物混凝土,”該研究人員之一說(shuō)道。挪威大學(xué)的安娜·萊娜·科尼森(Anna-LenaKjøniksen)補(bǔ)充說(shuō):“尿液中的實(shí)際水可以與月球上獲得的水一起使用,也可以將兩者結(jié)合使用。”
科學(xué)家們強(qiáng)調(diào),需要進(jìn)行進(jìn)一步測(cè)試,以找到適合月球基地的最佳建筑材料,并使用3D打印機(jī)在月球基地進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。