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宇航员尿液神奇新用途:在太空中修建月球基地

科技信息 admin 2个月前 (04-09) 58次浏览 已收录 0个评论

据国外媒体报道,NASA、欧空局和中国纷纷计划在未来十几年间修建月球基地,并以此为基础、将向火星等更遥远的目的地进发。然而,殖民火星面临着诸多挑战,比如高剂量辐射、极端气温、陨石轰炸等等。此外还有物流问题:怎样才能把建设物资运往火星呢?

每将0.45千克的物资送入太空,便需耗资1万美元左右。按照这种方法,要想在月球上建设一座完整的基地,成本将十分高昂。因此各国航空局都在考虑直接使用月球表面的原材料,甚至是宇航员自身可以提供的材料,比如尿液等等。

挪威、西班牙、荷兰和意大利的科学家与欧空局合作开展了一系列实验,验证用尿液中的尿素作为塑化剂的可行性。在混凝土中添加塑化剂,可以使混合物软化、在变硬之前更容易塑性。相关细节已被发表在《清洁生产期刊》(Journal of Cleaner Production)上。

“要生产月球上使用的地质聚合物混凝土,最好能使用月球上现成的材料,比如月壤和部分地区的冰块化成的水。”该研究的作者之一、西班牙卡塔赫纳理工大学教授拉蒙·帕密斯(Ramón Pamies)解释道。科学家们在卡塔赫纳理工大学利用X射线衍射技术分析了多种材料样本。

“不仅如此,”他补充道,“在这项研究中,我们发现月球基地工作人员的尿液也可以用来施工。尿液主要由水和尿素构成,其中尿素分子可以破坏氢键,从而降低多种水性混合物的黏度。”

利用欧空局研制的一种类似月壤的物质、以及尿素和多种塑化剂,研究人员借助3D打印机,制造出了几种不同的“泥柱”,然后将结果进行比较。

在挪威奥斯特福德大学学院开展的实验发现,含有尿素的材料样品承重能力很强,且形状十分稳定。科学家还测试了该材料加热至80摄氏度之后的电阻率。在完成了八次模仿月球的“冷冻-解冻”循环后,其电阻率甚至还有所增加。

“我们还未研究如何从尿液中提取尿素,目前还在评估是否有必要这样做,因为尿液的其它成分或许也可以用于制造地质聚合物混凝土。”奥斯特福德大学学院的研究人员安娜·莉娜·科约尼克森(Anna-Lena Kjøniksen)补充道,“例如,尿液中的水分可以和月球上的水一起添加到混凝土混合物中。”

科学家们强调,要想找到最适合修建月球基地的建筑材料,还需要开展进一步测试,然后用3D打印机进行大规模生产。

宇航员尿液神奇新用途:在太空中修建月球基地

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