如果未来要前往火星打造殖民基地,基本上不可能千里迢迢搬一堆砖头上太空,成本所费不赀。最近科学家尝试将宇宙尘埃与人类血液蛋白、尿液、汗液及眼泪中的化合物结合,发现可与月球、火星土壤结合形成一种类似混凝土的胶状物质,且强度还比一般混凝土高 300%。
建造火星殖民地的成本高得令人却步,仅仅是将 1 块砖块运到火星上,成本可能就高达 200 万美元,也就是说基本上不可能将建材从地球携带过去火星,欲克服这问题,太空人只能就地取材,无论建材、水源还是燃料资源,最好都直接从火星汲取,这称为原位资源利用(或 ISRU)。
NASA 目前正在火星地表游荡的毅力号火星车,身上便携带了火星氧气原位资源利用实验(英语:Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment,MOXIE),旨在测试于火星吸收二氧化碳并转换为氧气的可行性,而毅力号确实也在 4 月传来捷报,宣布 MOXIE 成功于火星上制造出少量氧气。
英国曼彻斯特大学团队最近则尝试如何从火星当地制造建筑用材。实验表明,人体血浆中常见的蛋白质(即血液蛋白/血浆蛋白)可以做为宇宙尘埃黏合剂,如果进一步添加尿液、汗水、眼泪之中的化合物,混凝土强度还会显著增加,实验中最好的样品抗压强度为 40MPa,远高于一般混凝土的20~32MPa 抗压强度,研究人员为其命名 AstroCrete。
在为期 2 年的火星任务中,6 名太空人可以生产超过 500 公斤的高强度太空混凝土。虽然要怎么抽取血液蛋白和人体内化合物又是另一个问题了。
去年,新加坡科技设计大学团队也提议过使用几丁质来建造火星栖息地,这种物质存在鱼鳞和真菌中,是地球上最普遍的有机聚合物之一,而当它与火星土壤混合时,可以制成足够坚固的材料。
新论文发表在《Materials Today Bio》期刊。
- Affordable housing in outer space: Scientists develop cosmic concrete from space dust and astronaut blood
- Study finds astronaut blood mixed with Mars soil makes ultra-hard concrete
- Concrete made from space dust mixed with extracts from astronauts’ blood and urine could be used to build houses on Mars and the moon
(首图来源:曼彻斯特大学)
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