科学家正在探索用宇航员尿液建造月球基地

头条播报 2020-04-08 18:16:33

在电影《火星救援》里,被困在火星的宇航员使用人体排泄物制作的肥料成功种出了土豆,并最后成功返回地球。现在,研究人员发现,宇航员的尿液或许还有其他用处。

近日,在《清洁生产杂志(Journal of Cleaner Production)》上发表的一篇文章中,来自挪威、西班牙、荷兰和意大利的科学家与欧洲航天局合作,进行了几项实验,验证尿液能否作为增塑剂来使用。增塑剂是一种添加剂,可以掺入混凝土中使其更具柔韧性。

也就是说,宇航员的尿液或许可以用来建造月球基地。

在月球就地取材

人类对外太空的探索正在逐步前进,美国国家航空航天局 (NASA)、欧洲航天局(ESA) 和中国国家航天局都计划在未来几十年内建立月球基地,这是人类太空探索计划中重要的一步。随着计划的推进,人类将有机会探索更远的星球,比如火星等。

然而,建立月球基地还有一些问题需要解决,例如月球上较高的辐射、极端的温度、陨石雨,以及更为难缠的后勤问题:如何在月球上制作建筑材料。

从地球向太空运送 0.45 公斤的物品约需要大约 1 万美元,如果以这种方式在月亮上建立基地将是非常昂贵的。所以航天机构正在考虑使用月球表面的原材料,甚至宇航员的尿液作为原材料来建立基地。

实验作者之一西班牙卡塔赫纳理工大学教授 Ramón Pamies 解释说:“要在月球上制造混凝土,我们的想法是就地取材:月球分化层(月球表面的松散物质)和冰中的水。”

Pamies 补充道,“更重要的是,通过这项研究,我们发现月球基地人员的尿液等废物也可以利用。尿液的主要成分是水和尿素,而尿素分子可以破坏氢键,从而降低水混合物的粘度。”

研究人员使用 ESA 开发的一种类似月球风化层的材料,加上尿素和各种增塑剂,然后利用 3D 打印机制造了各种 “混凝土” 圆柱体样品。他们使用 X 射线衍射对样品进行了各种分析,并对结果进行了比较。

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