Для строительства лунных баз используют мочу космонавтов

[Natashkin]

Моча человека является ценным ресурсом для строительства лунных баз, заключили исследователи, закончившие необычный эксперимент. Содержащаяся в ней мочевина работает как пластификатор, то есть улучшает пластичность материала для 3D-принтера.

Подробности описаны в научной статье, опубликованной в издании Journal of Cleaner Production.

Понятно, что при строительстве любых объектов на Луне желательно использовать как можно меньше привозных и как можно больше местных материалов. Основой строительных блоков может стать реголит. Жидкую воду можно добыть из лунного льда.

Но может ли увлажнённый реголит стать материалом для строительных блоков, изготовленных на 3D-принтере? Учёные из Норвегии, Испании, Нидерландов и Италии проверили это, использовав имитацию лунной породы. В итоге экспериментаторы пришли к выводу, что эта смесь недостаточно пластична. К ней следует добавить пластификатор.

Где же его взять на Луне? Если строительством займутся не только роботы, но и люди, то ответ очевиден. В конце концов, человечество издревле использует естественные выделения в строительных работах. В некоторых деревнях российской глубинки и поныне есть традиция подмешивать экскременты в глину для обмазки стен.

Исследователи, правда, опирались не на народные обычаи, а на современную химию. Мочевина — второй компонент мочи после воды — разрывает водородные связи, а значит, снижает вязкость смесей на водной основе.



Материал с добавкой мочевины оказался подходящей смесью для 3D-принтера.
Фото Shima Pilehvar et al., Journal of Cleaner Production (2020).
Учёные добавили в смесь мочевину (благо она давно синтезируется в промышленных масштабах) и повторили эксперимент. Теперь своеобразному "бетону" хватало пластичности, чтобы 3D-принтер создал из него нечто вроде толстых макарон. Гибкие в исходном состоянии, после затвердевания они сохранили стабильную форму. Прочность на сжатие оказалась даже выше, чем у образцов, в которые добавили стандартные суперпластификаторы (!).

Исследователи подвергли образцы 80 циклам заморозки и разморозки, имитируя суровые перепады температур на Луне. Но после этого прочность строительных блоков только увеличилась.

Добавим, что, возможно, космонавтам даже не потребуется извлекать мочевину из мочи. В качестве компонента строительной смеси вполне может сгодиться и цельный продукт жизнедеятельности человека. В конце концов, моча и состоит в основном из воды и мочевины. Правда, этот подход исследователям ещё предстоит проверить.

Отметим также, что большую часть строительства лунной базы было бы лучше провести исключительно силами роботов, то есть до прибытия на Селену человека. Защитой колониста от космической радиации сразу же должны стать толстые стены укрытия, а не тонкий корпус корабля. Поэтому на первом этапе работ, вероятно, придётся обойтись без столь экзотичного строительного материала.

К слову, ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) писали о кирпичах из человеческой мочи и о том, что моча космонавтов может стать основой топлива. Рассказывали мы и о перспективном методе строительства метода обитаемой базы на Луне.

Источник