科學(xué)家正在探索用宇航員尿液建造月球基地

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?，F(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(chǎn)雜志》上發(fā)表的一篇文章中，來(lái)自挪威、西班牙、荷蘭和意大利的科學(xué)家與歐洲航天局合作，進(jìn)行了幾項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證尿液能否作為增塑劑來(lái)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(shuō)，宇航員的尿液或許可以用來(lái)建造月球基地。

在月球就地取材

人類對(duì)外太空的探索正在逐步前進(jìn)，美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）、歐洲航天局（ESA）和中國(guó)國(guó)家航天局都計(jì)劃在未來(lái)幾十年內(nèi)建立月球基地，這是人類太空探索計(jì)劃中重要的一步。隨著計(jì)劃的推進(jìn)，人類將有機(jī)會(huì)探索更遠(yuǎn)的星球，比如火星等。

然而，建立月球基地還有一些問(wèn)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(wèn)題：如何在月球上制作建筑材料。

從地球向太空運(yùn)送o.45公斤的物品約需要l萬(wàn)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(jī)構(gòu)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(lái)建立基地。

實(shí)驗(yàn)作者之一西班牙卡塔赫納理工大學(xué)教授拉蒙，帕米斯解釋說(shuō)：“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(zhì)）和冰中的水?！?/p>

帕米斯補(bǔ)充道：“更重要的是，通過(guò)這項(xiàng)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(jī)

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

尿素或可作為增塑劑

在stfold學(xué)院（挪威）進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)表明，攜帶尿素的樣品重量相對(duì)較重，而且形狀幾乎保持穩(wěn)定。研究人員測(cè)試了加熱到80℃后樣品的耐受性，他們發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)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(xué)的研究人員安娜，莉娜，科約尼克森說(shuō)：“我們還沒(méi)有研究如何提取尿液中的尿素，我們正在評(píng)估是否真的有必要這么做，因?yàn)樵虑蛏系钠渌镔|(zhì)或許也可以用來(lái)制作混凝土。尿液中的水可以與月球上的水一樣單獨(dú)使用，或兩者結(jié)合使用?！笨茖W(xué)家們強(qiáng)調(diào)，現(xiàn)在還需要進(jìn)行進(jìn)一步的測(cè)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(jī)批量生產(chǎn)。（摘自美《深科技》）（編輯/諾伊克）