يمكن لرواد الفضاء المستقبليين إنشاء مبانٍ على سطح القمر من غبار القمر والبول.
هذا هو اقتراح الكيميائي آنا لينا كيونكسن وزملائها. لقد صنعوا الأسمنت من اليوريا والتربة القمرية المزيفة. اليوريا (Yu-REE-uh) هي مكون رئيسي في البول.
عندما يتخذ البشر إقامة طويلة الأمد على كواكب أخرى أو على القمر ، سيحتاجون إلى حزم الضوء. هذا جزئيًا لأن إرسال المواد من الأرض مكلف. قدرت ناسا أن كل رطل من المواد المرسلة إلى مدار الأرض يكلف حوالي 10000 دولار.
الاستفادة من الموارد المحلية يمكن أن يخفض التكاليف. اقترح الباحثون استخدام تربة القمر في صناعة الخرسانة أو الأسمنت. يمكن لرواد الفضاء بعد ذلك طباعة مساكنهم ثلاثية الأبعاد باستخدام هذه المادة. لكن معظم الأسمنت يتطلب الكثير من الماء ، وهو أمر نادر على القمر. والماء ثقيل للغاية عند نقله إلى الفضاء.
الشرح:ما هي الطباعة ثلاثية الأبعاد؟
على الأرض ، يمكن للبناة إضافة مادة كيميائية لتقليل كمية المياه اللازمة في الأسمنت. هذه المادة المضافة تسمى الملدنات الفائقة. إنه يعمل عن طريق الحفاظ على المزيج الأكثر جفافاً من التفتت الشديد. كما أنه يترك المزيج مرنًا بدرجة كافية لاستخدامه في طابعة ثلاثية الأبعاد. لكن معظم الملدنات الفائقة عبارة عن مركبات عضوية ، بمعنى أنها غنية بالكربون. هذه ، أيضًا ، يوجد نقص في المعروض على القمر ، كما يقول Kjøniksen ، من كلية جامعة أوستفولد في هالدن ، النرويج.
"كنت أفكر ، ما هو المتاح على القمر؟ وتساءلت ، "إذا أضفت بشرًا ، فماذا لديك؟" ثم ضربها. ربما يمكن أن تتحول النفايات البشرية إلى شيء مفيد.
كان Kjøniksen قد استخدم اليوريا سابقًا لجعل الخلائط البلاستيكية أقل لزوجة أو سميكة. اليوريا تكسر الروابط الهيدروجينية بين الجزيئات. هذا يقلل من الاحتكاك ويسمح للجزيئات بالانزلاق مع بعضها بسهولة أكبر. لم تسمع أبدًا عن شخص يستخدمه في الأسمنت ، "لكنني اعتقدت أنه يستحق المحاولة".
كان مسحوق السيليكا وأكسيد الألومنيوم بمثابة بديل للغبار القمري. كان المكون الرئيسي في أسمنت Kjøniksen. محتواه الكيميائي مشابه للرماد المتطاير ، المكون الرئيسي في خلطات الأسمنت الشائعة. إنه يحتوي فقط على حبيبات بلورية أكبر وأكثر.
خلط فريقها هذا المسحوق بمسحوق اليوريا. لم يتم تقطيره من البول الحقيقي. اشتروا اليوريا من شركة توريد مواد كيميائية. لقد وضعوا هذا المزيج ببعض الماء لصنع الأسمنت. مقارنة مع اثنين من الملدنات الفائقة الأخرى المستخدمة في مشاريع البناء على الأرض ، "عملت اليوريا بشكل جيد للغاية ،" تقرير كيوينكسن.
احتفظ الخليط بشكله تحت الوزن الخفيف وتحمل التغيرات في درجات الحرارة. إن بثق الأسمنت من خلال أنبوب وتكديس عدة طبقات فوق بعضها باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد يصنع جدارًا صغيرًا وثابتًا. شارك الفريق نتائجه في مجلة الإنتاج الأنظف في 20 فبراير .
يخطط Kjøniksen لاختبار الأسمنت في درجات حرارة أكثر تطرفًا وفي غرفة مفرغة تحاكي افتقار القمر للغلاف الجوي. ستكون الخطوة التالية هي توسيع الجدار إلى حجم أكثر واقعية. إنها تريد أيضًا اختبار ما إذا كان على رواد الفضاء في المستقبل تنقية البول ، أو ما إذا كان بإمكانهم استخدام البول مباشرة لصنع الأسمنت.
في الحياة الواقعية ، من المحتمل أن يكون صنع أسمنت اليوريا أكثر تعقيدًا من مجرد التبول في دلو ، كما تقول بليندا ريتش. هي عالمة مواد في وكالة الفضاء الأوروبية في نوردفيك ، هولندا. لم تشارك في هذه الدراسة ولكنها تعمل مع مجموعة Kjøniksen في اختبارات المتابعة. لكن بشكل عام ، كما تقول ، يمكن أن يكون صنع الأسمنت باستخدام اليوريا على القمر أمرًا عمليًا.
يقول ريتش:"تبدو فكرة سخيفة". "لكن ها نحن ذا - إنه يعمل."
