Будущие астронавты могли бы сделать лунный зданий из лунной пыли и пописать.

Это предложение химик Анна-Лена Kjøniksen и ее коллегами, которые сделали цемента из мочевины — основной компонент мочи — и искусственного лунного грунта.

Когда люди занимают длительное пребывание на других планетах или на Луне, они должны упаковать свет, частично потому, что доставка материалов с Земли дорого. НАСА подсчитали, что каждые полкило материал отправлен на орбиту вокруг Земли стоит около 10 000$.

Использование местных ресурсов может снизить затраты. Исследователи предложили использовать лунный грунт, чтобы сделать бетон или цемент для 3-D печати жилища для космонавтов (ЗП: 2/21/13). Но большинство цементных рецепты требуют много воды, что является редкостью на Луне и тяжелая, чтобы взорвать в космос (ЗП: 4/15/19).

На Земле, при добавлении химического вещества называется суперпластификатор для цементных смесей снижает количество воды, необходимой, сохраняя сухой смеси становится слишком рассыпчатым, при этом оставляя достаточно гибкой, чтобы быть использованы в 3-D принтер. Но большинство суперпластификаторы представляют собой органические соединения, также в дефиците на Луне, говорит Kjøniksen, Эстфолл из Университетского колледжа в Halden, Норвегии.

Затем он ударил ее. “Я думал, что на Луне? Если вы добавляете человека, то что у вас есть в наличии?” – говорит она. Может быть, человеческий мусор может превратить во что-то полезное.

Kjøniksen раньше использовали мочевину для того чтобы сделать пластичные смеси менее вязкой. Мочевина разрывает водородные связи между молекулами, снижая трение и позволяя молекулы скользят друг относительно друга более легко. Она никогда не слышал о ком-то, используя его в цемент, “но я думал, что это стоит попробовать.”

Кремнезема и порошок оксида алюминия — подставка для лунной пыли — это основной ингредиент в цементной Kjøniksen по. Его химический состав похож на пепел, основным компонентом общей цементной смеси, но с более крупными и более кристаллических зерен. Команды смешанные, что порошок порошкообразной мочевины купил у химической компании питания, а не перегоняется из реальной мочой, вместе с небольшим количеством воды, чтобы сделать цемента. По сравнению с двумя другими суперпластификаторы используются в строительстве на Земле, “карбамид работал очень хорошо,” говорит Kjøniksen.

sample structures 3D-printed with cement
Ученые 3-D напечатаны эти миниатюрные стен с цементным, содержащих карбамид — вторая по распространенности соединений в моче человека — и сымитированной лунной пыли. Будущие астронавты могли бы использовать подобную смесь, чтобы построить свою собственную среду обитания, говорят ученые©.С. Pilehvar, ЕКА

Смесь держали свою форму под легкий вес и выдерживает перепады температур. Выдавливания цемента через трубку и укладка в несколько слоев поверх друг друга, используя 3-D принтер сделано крошечная, стабильный стене, команда сообщила в февраля. 20 журнал более чистого производства.

Kjøniksen планы для испытания цемента в более экстремальных температурах и в вакуумной камере, которая имитирует отсутствие лунной атмосферы. Затем, следующим шагом будет масштабирование стены до более реалистичного размера. Она также хочет расследовать ли будущие космонавты должны очистить мочу, или если они могли бы использовать пописать в цемент напрямую.

В реальной жизни, делая мочевины цемента, вероятно, будет более сложным, чем просто помочиться в ведро, говорит материалами Белинда богатый ученый Европейского космического агентства в Нордвейке, Нидерланды, который не участвовал в данном исследовании, но работает с Kjøniksen и коллег на последующие эксперименты. Но в целом, делая цемента с мочевиной на Луне может быть практическим, – говорит она.

“Это звучит, как такая безумная идея”, говорит Рич. “Но здесь мы — это работает”.