Nākamajās desmitgadēs NASA, Eiropas Kosmosa aģentūra (ESA), Ķīna un Krievija plāno plānot mēness virspusē izveidot priekšposteņus, kas ļaus pastāvīgi uzturēties cilvēkiem. Šo priekšlikumu mērķis ir piesaistīt progresu piedevu ražošanā (pazīstams arī kā trīsdimensiju druka) ar resursu izmantošanu situācijā (ISRU), lai risinātu īpašās problēmas, kas rodas, dzīvojot un strādājot uz Mēness.
Starptautiskā mēness ciemata labā EKA ir eksperimentējusi ar “lunacrete” - Mēness regolītu, kas apvienots ar saistvielu, lai izveidotu būvmateriālu. Bet nesen pētnieku grupa veica pētījumu (sadarbībā ar EKA), kurā tika noskaidrots, ka lunacrete darbojas vēl labāk, ja pievienojat īpašu sastāvdaļu, kuru astronauti paši izgatavo - urīnu!
Precīzāk, ķīmiskā urīnviela, organisks savienojums, kas atrodams dzīvnieku urīnā. Par šo atradumu atbildīgo komandu vadīja Šima Pilehvara no Østfoldas universitātes koledžas, un tajā bija dalībnieki no Norvēģijas, Spānijas, Nīderlandes un Itālijas. Viņu pētījumi, kas nesen parādījās Tīrākas produkcijas žurnāls, atbalstīja EKA Eiropas Kosmosa pētījumu un tehnoloģiju centrs (ESTEC).
Kā viņi apraksta savā pētījumā, komanda veica vairākus eksperimentus, lai noteiktu urīnvielas potenciālu darboties kā plastifikatoru. Iekļaujot betonā, viņi vēlējās redzēt, vai tas pirms mīkstināšanas mīkstina sākotnējo maisījumu un padara to elastīgāku. Pārbaudot to, tika izmantots imitēts Mēness regolīts, ko ESA izstrādāja ar urīnvielu un dažādiem plastifikatoriem, un pēc tam iegūtā produkta 3D drukāšana.
Kartahenas Politehniskās universitātes (UPCT) profesors un pētījuma līdzautors Ramons Pamiess nesenā Sinc paziņojumā presei aprakstīja, kā astronauti veidos lunakrētu:
“Lai izgatavotu ģeopolimēru betonu, kas tiks izmantots uz Mēness, ir jāizmanto tas, kas tur ir: regolīts (birstošs materiāls no mēness virsmas) un ūdens no ledus, kas atrodas dažās vietās. Bet turklāt ar šo pētījumu mēs redzējām, ka varētu izmantot arī atkritumu produktus, piemēram, to cilvēku urīnu, kuri aizņem mēness bāzes. Divi galvenie šī ķermeņa šķidruma komponenti ir ūdens un urīnviela - molekula, kas ļauj sadalīt ūdeņraža saites un tādējādi samazina daudzu ūdens maisījumu viskozitāti. ”
Eksperimenti tika veikti Estfoldas universitātes koledžā Norvēģijā, kur paraugi tika modificēti un pārbaudīti. Viņus arī pakļāva analīzei UPCT, izmantojot metodi, kas pazīstama kā rentgenstaru difrakcija. Eksperimenti parādīja, ka ar urīnvielu izgatavotie paraugi izturēja svara slodzi, gandrīz pilnībā paliekot tādā pašā formā.
Lai redzētu, kā tie iztur ārkārtīgas temperatūras svārstības, piemēram, uz Mēness, paraugi tika arī sasildīti līdz 80 ° C (176 ° F) un pēc tam atkal un atkal sasaldēti. Pēc astoņiem sasaldēšanas un atkausēšanas cikliem to pretestība tika vēlreiz pārbaudīta un tika atzīta par vēl spēcīgāku. Īsāk sakot, šie testi parādīja, ka cita in-situ prakse (izmantojot latrīnu) varētu palīdzēt veidot Mēness bāzes, kas var rīkoties ar elementiem.
Lai arī šie rezultāti ir iepriecinoši (ja nedaudz), komanda uzsver, ka jāveic vēl papildu pārbaudes un vēl jāizstrādā ieguves process. Kā norādīja Anna-Lena Kjøniksen, Østfold University College pētniece, kas uzraudzīja pētījumu:
“Mēs vēl neesam izpētījuši, kā urīnviela tiktu ekstrahēta no urīna, jo mēs vērtējam, vai tas tiešām būtu nepieciešams, jo, iespējams, arī citus tā komponentus varētu izmantot, lai izveidotu ģeopolimēra betonu. Maisījumam var izmantot faktisko ūdeni urīnā kopā ar to, ko var iegūt uz Mēness, vai arī abus kopā. ”
Komanda arī uzsvēra nepieciešamību veikt papildu pārbaudes, lai redzētu, kurš būvmateriāls būtu optimāls Mēness bāzu izveidošanai. Papildus izturībai un izturībai pret ārkārtēju karstumu un aukstumu tam būs jābūt arī kaut kam, ko var ražot trīsdimensiju printeri. Diemžēl tie ir tikai viens no Mēness bāzes veidošanas izaicinājumiem.
Bet kā rāda šis pētījums, šādi izaicinājumi dod iespēju kļūt radošiem. Tuvojoties tuvāk vietai, kur ir ieplānotas galvenās Mēness misijas - piemēram, Project Artemis, tikai iesācējiem -, mēs varam sagaidīt, ka tiks ierosināti radošāki risinājumi.
