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        科學家正在探索用宇航員尿液建造月球基地

        2020-08-02 10:53:34李亞山
        海外星云 2020年5期
        關鍵詞:混凝土

        李亞山

        在電影《火星救援》里,被困在火星的宇航員使用人體排泄物制作的肥料成功種出了土豆,并最后成功返回地球。現(xiàn)在,研究人員發(fā)現(xiàn),宇航員的尿液或許還有其他用處。

        近日,在《清潔生產雜志》上發(fā)表的一篇文章中,來自挪威、西班牙、荷蘭和意大利的科學家與歐洲航天局合作,進行了幾項實驗,驗證尿液能否作為增塑劑來使用。增塑劑是一種添加劑,可以摻入混凝土中使其更具柔韌性。也就是說,宇航員的尿液或許可以用來建造月球基地。

        在月球就地取材

        人類對外太空的探索正在逐步前進,美國國家航空航天局(NASA)、歐洲航天局(ESA)和中國國家航天局都計劃在未來幾十年內建立月球基地,這是人類太空探索計劃中重要的一步。隨著計劃的推進,人類將有機會探索更遠的星球,比如火星等。

        然而,建立月球基地還有一些問題需要解決,例如月球上較高的輻射、極端的溫度、隕石雨,以及更為難纏的后勤問題:如何在月球上制作建筑材料。

        從地球向太空運送o.45公斤的物品約需要l萬美元,如果以這種方式在月亮上建立基地將是非常昂貴的。所以航天機構正在考慮使用月球表面的原材料,甚至宇航員的尿液作為原材料來建立基地。

        實驗作者之一西班牙卡塔赫納理工大學教授拉蒙,帕米斯解釋說:“要在月球上制造混凝土,我們的想法是就地取材:月球分化層(月球表面的松散物質)和冰中的水。”

        帕米斯補充道:“更重要的是,通過這項研究,我們發(fā)現(xiàn)月球基地人員的尿液等廢物也可以利用。尿液的主要成分是水和尿素,而尿素分子可以破壞氫鍵,從而降低水混合物的粘度?!?p>

        樣品和3D打印機

        研究人員使用ESA開發(fā)的一種類似月球風化層的材料,加上尿素和各種增塑劑,然后利用3D打印機制造了各種“混凝土”圓柱體樣品。他們使用x射線衍射對樣品進行了各種分析,并對結果進行了比較。

        尿素或可作為增塑劑

        在stfold學院(挪威)進行的實驗表明,攜帶尿素的樣品重量相對較重,而且形狀幾乎保持穩(wěn)定。研究人員測試了加熱到80℃后樣品的耐受性,他們發(fā)現(xiàn),在進行類似月球表面環(huán)境的8次凍融循環(huán)后,樣品的耐受性甚至有所增加。

        挪威大學的研究人員安娜,莉娜,科約尼克森說:“我們還沒有研究如何提取尿液中的尿素,我們正在評估是否真的有必要這么做,因為月球上的其他物質或許也可以用來制作混凝土。尿液中的水可以與月球上的水一樣單獨使用,或兩者結合使用?!笨茖W家們強調,現(xiàn)在還需要進行進一步的測試,為建造月球基地找到最好的建筑材料,然后使用3D打印機批量生產。(摘自美《深科技》)(編輯/諾伊克)

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