В следващите няколко десетилетия НАСА, Европейската космическа агенция (ESA), Китай и Русия планират да създадат аванпости на лунната повърхност, които ще позволят постоянно човешко присъствие. Тези предложения се стремят да използват напредъка в производството на добавки (известен още като 3-D печат) с помощта на In-Situ Resource Utilization (ISRU) за справяне с конкретните предизвикателства на живота и работата на Луната.
Заради тяхното международно лунно селище, ESA експериментира с „лунабетон“ - лунен реголит, комбиниран със свързващ агент, за да създаде строителен материал. Но наскоро екип от изследователи проведе проучване (в сътрудничество с ESA), което установи, че лунабетонът работи още по-добре, ако добавите специална съставка, която астронавтите правят сами - урина!
По-конкретно, химическата урея, органично съединение, намиращо се в урината на животни. Екипът, отговорен за тази находка, беше ръководен от Шима Пилехвар от университетския колеж Østfold и включваше членове от Норвегия, Испания, Холандия и Италия. Техните изследвания, които наскоро се появиха в Списание за по-чисто производство, беше подкрепен от Европейския център за космически изследвания и технологии на ЕКА (ESTEC).
Както описват в своето проучване, екипът провежда няколко експеримента, за да определи потенциала на уреята да действа като пластификатор. Когато бяха вградени в бетон, те искаха да видят дали тя ще смекчи първоначалната смес и ще я направи по-гъвкава преди втвърдяването. Тестването на това включва използването на симулиран лунен реголит, разработен от ESA с карбамид и различни пластификатори и след това 3-D отпечатване на получения продукт.
Рамон Памиес, професор от Политехническия университет в Картахена (UPCT) и съавтор на изследването, описа как лунабек ще бъде направен от астронавтите в неотдавнашно прессъобщение на Синк:
„За да се направи бетонът от геополимер, който ще се използва на Луната, идеята е да се използва това, което е там: реголит (насипен материал от лунната повърхност) и водата от леда, присъстващ в някои райони. Но освен това с това проучване видяхме, че може да се използва и отпадъчен продукт, като урината на персонала, който заема лунните бази. Двата основни компонента на тази телесна течност са вода и урея, молекула, която позволява разрушаването на водородните връзки и следователно намалява вискозитетите на много водни смеси. "
Експериментите бяха проведени в Университетския колеж Østfold в Норвегия, където пробите бяха изработени и тествани. Те също бяха подложени на анализ в UPCT, използвайки техника, известна като рентгенова дифракция. Това, което експериментите показаха, беше, че пробите, направени с карбамид, успяват да понасят натоварвания с високо тегло, оставайки почти изцяло в същата форма.
За да видите как ще издържат на екстремни температурни колебания, като тези, които присъстват на Луната, пробите също се нагряват до 80 ° C (176 ° F) и след това се замразяват, отново и отново. След осем цикъла замръзване-размразяване тяхната устойчивост беше отново тествана и беше установено, че е още по-силна. Накратко, тези тестове показаха, че друга практика на място (използвайки латрина) може да помогне за изграждането на лунни бази, които могат да се справят с елементите.
Въпреки че тези резултати са обнадеждаващи (ако са малко), екипът подчертава, че трябва да се направят допълнителни тестове и тепърва да се разработва процес на извличане. Както посочи Анна-Лена Кьониксен, изследовател от университетския колеж Østfold, която ръководеше изследването:
„Все още не сме проучили как ще се извлече уреята от урината, тъй като преценяваме дали това наистина би било необходимо, тъй като може би и другите й компоненти биха могли да бъдат използвани за формиране на геополимерния бетон. Действителната вода в урината може да се използва за сместа, заедно с тази, която може да се получи на Луната, или комбинация от двете. "
Екипът също подчерта необходимостта от допълнителни тестове, за да види кой строителен материал би бил оптимален за създаването на лунни основи. В допълнение към устойчивостта и толерантността към силна топлина и студ, ще трябва да бъде и нещо, което може да се произвежда масово от 3-D принтери. Уви, това са само едно от предизвикателствата за изграждането на лунна база.
Но както показва това проучване, подобни предизвикателства дават възможност да се творчески. С приближаването и приближаването до точката, в която са планирани ключови лунни мисии - като Project Artemis, само за начало - можем да очакваме, че ще бъдат предложени по-креативни решения.
