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进驻月球得自给自足,科学家发现可结合尿素分子制成建筑材料

2024-11-24 207


如果有天人类成功进驻月球,大概会成为史上最环保、最自给自足的族群。来自挪威、西班牙、荷兰、意大利的科学家与欧洲太空总署进行多次实验,证实尿素可做为塑化剂成分,换句话说,未来月球太空人可以收集自己的尿液来制造混凝土建筑材料。

美国、欧洲、中国等国都计划在未来几十年内殖民月球,然而撇开殖民其他星球要先面对高辐射、极端温差、陨石轰炸等问题,要将建筑材料运过去首先就是个大障碍。目前,火箭有效载荷成本每 450 公克(1 磅)就高达 1 万美元,假如所有材料都得靠地球送上月球,摆在眼前的巨大成本就足以让月球殖民计划宣告失败。

因此,各国太空机构都在考虑直接使用月球物质做为地基建筑材料,比如取用月球表面的松散物质和水冰制成聚合物混凝土。

又或者:人体代谢废物回收再利用?

来自挪威、西班牙、荷兰、意大利的科学家们与欧洲太空总署(ESA)合作进行多次实验,将类似月球长石的材料结合尿素(尿液成分)和其他各种塑化剂,使用 3D 打印技术制出圆柱体混凝土进行比较,实验结果发现结合尿素制成的混凝土样品形状几乎维持稳定,且可以支撑更大重量。

▲ 结合各种塑化剂制成的材料样品。(Source:Sinc)

此外,研究人员将样品加热至 80℃ 并测试其电阻,发现在经历 8 次冻融循环(freeze-thaw cycle,类似月球表面的温度变化)后,电阻有所提高。

虽然科学家还没有研究如何从尿液中有效提取尿素,也还在评估是否真的有必要提取尿素,因为或许其他成分也能用于形成坚固的混凝土,但不管怎样,科学家都会努力找出未来月球的最佳建筑结构材料。新论文发表在《Journal of Cleaner Production》期刊。

  • Astronaut pee could help build 3D-printed moon bases
  • Geopolymer concrete: Building moon bases with astronaut urine and regolith
  • Astronauts could use their own urine to build moon bases one day

(首图为示意图,来源:欧洲太空总署)

2020-04-03 19:29:00

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