Weltraumbeton aus Weltraumstaub und Astronautenblut
Weltraumbeton aus Weltraumstaub und Astronautenblut
Anonim

Es kann mehr als 100 Millionen Rubel kosten, einen einzelnen Ziegelstein zum Mars zu transportieren, daher scheint der zukünftige Bau einer Marskolonie unerschwinglich teuer. Wissenschaftler der University of Manchester haben eine Möglichkeit entwickelt, dieses Problem möglicherweise zu überwinden, indem sie ein betonähnliches Material aus außerirdischem Staub sowie Blut, Schweiß und Tränen von Astronauten herstellen.

In ihrer heute in Materials Today Bio veröffentlichten Studie kann menschliches Blutprotein in Kombination mit der Zusammensetzung von Urin, Schweiß oder Tränen simulierten Mond- oder Marsboden verkleben, um ein Material zu schaffen, das stärker ist als herkömmlicher Beton, ideal für Bauarbeiten in außerirdischen Umgebungen. …

Die Kosten für den Transport eines Ziegelsteins zum Mars werden auf etwa 2 Millionen US-Dollar geschätzt, was bedeutet, dass zukünftige Marskolonisten ihre Baumaterialien nicht mitbringen können, sondern die Ressourcen, die sie vor Ort beschaffen können, für den Bau von Unterständen verwenden müssen. Dies wird als In-situ-Ressourcennutzung bezeichnet und konzentriert sich normalerweise auf die Nutzung von Lockergestein und Marsboden (bekannt als Regolith) und dünnen Wassersedimenten. Es gibt jedoch eine übersehene Ressource, die per Definition auch auf jeder bemannten Mission zum Roten Planeten verfügbar sein wird: die Besatzungen selbst.

In einem heute in Materials Today Bio veröffentlichten Artikel zeigten Wissenschaftler, dass ein gemeinsames Plasmaprotein – menschliches Serumalbumin – als Bindemittel für simulierten Mond- oder Marsstaub fungieren kann, wodurch ein betonähnliches Material entsteht. Das resultierende neue Material, AstroCrete genannt, hatte eine Druckfestigkeit von bis zu 25 MPa (Megapascal), ungefähr so ​​viel wie 20-32 MPa für herkömmlichen Beton.

Wissenschaftler haben jedoch herausgefunden, dass die Aufnahme von Harnstoff – biologischen Abfall, den der Körper produziert und mit Urin, Schweiß und Tränen ausscheidet – die Druckfestigkeit um mehr als 300 % erhöhen kann, wobei das effektivste Material eine Druckfestigkeit von fast 40 MPa. hat., ist deutlich fester als herkömmlicher Beton.

Dr. Aled Roberts von der University of Manchester, der an dem Projekt mitgearbeitet hat, sagte, die neue Methode habe erhebliche Vorteile gegenüber vielen anderen vorgeschlagenen Konstruktionsmethoden auf Mond und Mars.

„Wissenschaftler haben versucht, praktikable Technologien zu entwickeln, um Materialien wie Beton auf der Marsoberfläche herzustellen, aber wir haben nie aufgehört zu denken, dass die Antwort die ganze Zeit in uns liegen könnte“, sagte er.

Wissenschaftler schätzen, dass während einer zweijährigen Mission zur Marsoberfläche von einem Team von sechs Astronauten über 500 kg des hochfesten AstroCrete hergestellt werden könnten. Bei Verwendung als Sandsackmörser oder Regolith-Schmelzziegel könnte jedes Besatzungsmitglied genug AstroCrete produzieren, um den Lebensraum zu erweitern, um ein zusätzliches Besatzungsmitglied zu unterstützen, und die verfügbare Unterkunft mit jeder nachfolgenden Mission verdoppelt.

Tierblut wurde in der Vergangenheit als Bindemittel für eine Lösung verwendet. „Es ist erstaunlich, dass das Hauptproblem des Weltraumzeitalters möglicherweise eine Lösung gefunden hat, die auf der Inspiration der mittelalterlichen Technologie basiert“, sagte Dr. Roberts.

Die Wissenschaftler untersuchten den zugrunde liegenden Bindungsmechanismus und fanden heraus, dass Blutproteine ​​denaturieren oder "falten", um eine ausgedehnte Struktur mit Wechselwirkungen zu bilden, die als "Beta-Faltblätter" bekannt sind und das Material fest zusammenhalten.

„Dieses Konzept ist buchstäblich erschreckend“, erklärte Dr. Roberts.

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