În următoarele câteva decenii, NASA, Agenția Spațială Europeană (ESA), China și Rusia intenționează să creeze avanposturi pe suprafața lunară, care să permită o prezență umană permanentă. Aceste propuneri încearcă să utilizeze progresele din fabricarea aditivilor (de asemenea, tipărirea 3-D) cu utilizarea resurselor in situ (ISRU) pentru a aborda provocările particulare ale vieții și lucrării pe Lună.
De dragul Satului lor Lunar Internațional, ESA a experimentat „lunacrete” - regulit lunar combinat cu un agent de legătură pentru a crea un material de construcție. Însă recent, o echipă de cercetători a efectuat un studiu (în cooperare cu ESA), care a constatat că lunacrete funcționează și mai bine dacă adăugați un ingredient special pe care astronauții îl fac singuri - urina!
Mai exact, ureea chimică, un compus organic găsit în urina animalelor. Echipa responsabilă de această descoperire a fost condusă de Shima Pilehvar de la Østfold University College și a inclus membri din Norvegia, Spania, Olanda și Italia. Cercetările lor, care au apărut recent în Journal of Cleaner Production, a fost susținut de Centrul European de Cercetare și Tehnologie Spațială (ESTEC) al ESA.
După cum descriu în studiul lor, echipa a efectuat mai multe experimente pentru a determina potențialul ureei de a acționa ca un plastifiant. Atunci când au fost încorporate în beton, au vrut să vadă dacă acesta va înmuia amestecul inițial și îl va face mai flexibil înainte de întărire. Testarea acestui lucru a implicat utilizarea regulitului lunar simulat dezvoltat de ESA cu uree și diverși plastifianți și apoi imprimarea în 3-D a produsului rezultat.
Ramón Pamies, profesor la Universitatea Politehnică din Cartagena (UPCT) și coautor în cadrul studiului, a descris cum se va face lunacrete de astronauți într-un comunicat recent de presă Sinc:
„Pentru realizarea betonului geopolimeric care va fi folosit pe Lună, ideea este să se folosească ceea ce există: regulit (material liber de pe suprafața Lunii) și apa din gheața prezentă în unele zone. Dar, în plus, cu acest studiu am văzut că ar putea fi folosit și un produs de deșeuri, cum ar fi urina personalului care ocupă bazele lunare. Cele două componente principale ale acestui fluid corporal sunt apa și urea, o moleculă care permite ruperea legăturilor de hidrogen și, prin urmare, reduce vâscozitățile multor amestecuri apoase. "
Experimentele au fost efectuate la Østfold University College din Norvegia, unde probele au fost elaborate și testate. Au fost, de asemenea, supuse analizei la UPCT folosind o tehnică cunoscută sub numele de difracție de raze X. Experimentele au arătat că probele făcute cu uree au fost capabile să tolereze încărcări de mare greutate, rămânând aproape în totalitate în aceeași formă.
Pentru a vedea cum vor suporta variații extreme de temperatură, precum cele prezente pe Lună, probele au fost, de asemenea, încălzite la 80 ° C (176 ° F) și apoi înghețate, peste tot. După opt cicluri de îngheț-dezgheț, rezistența lor a fost testată din nou și s-a dovedit a fi și mai puternică. Pe scurt, aceste teste au arătat că o altă practică in situ (folosind latrina) ar putea ajuta la construirea bazelor lunare care să poată gestiona elementele.
În timp ce aceste rezultate sunt încurajatoare (dacă este puțin), echipa subliniază că trebuie efectuate testări suplimentare și că un proces de extracție este încă conceput. După cum a indicat Anna-Lena Kjøniksen, o cercetătoare a Colegiului Universitar Østfold care a supravegheat studiul:
„Nu am investigat încă cum ar fi extrasă urea din urină, deoarece evaluăm dacă aceasta ar fi într-adevăr necesară, deoarece poate și celelalte componente ale acesteia ar putea fi folosite pentru a forma betonul geopolimerului. Apa efectivă din urină poate fi folosită pentru amestec, împreună cu cea care poate fi obținută pe Lună sau o combinație a ambelor. "
De asemenea, echipa a subliniat necesitatea unor testări suplimentare pentru a vedea ce material de construcție ar fi optim pentru crearea bazelor lunare. Pe lângă rezistența și toleranța la căldură extremă și frig, va trebui să fie și ceva ce poate fi produs în masă de imprimantele 3-D. Din păcate, acestea sunt doar una dintre provocările construirii unei baze lunare.
Dar după cum arată acest studiu, astfel de provocări oferă posibilitatea de a deveni creativi. Pe măsură ce ne apropiem tot mai mult de punctul în care sunt programate misiuni lunare cheie - cum ar fi Proiectul Artemis, doar pentru începători - ne putem aștepta ca vor fi propuse soluții mai creative.
