NASA, Європейське космічне агентство (ESA) та Китайське космічне агентство (CNSA) планують спільний проект з побудови бази на Місяці на найближчі десятиліття. Пристрій, по суті, допоможе екіпажу досягти більш віддалених цілей, таких як Марс. Не дивно, що будівництво породжує ряд проблем: висока радіація, коливання температури, метеорит, що з’являється, тощо. Є також логістичні питання, скажімо, як доставити будівельні матеріали до Місяця. Оскільки вартість перевезення лише 0,45 кілограма вантажу з Землі становить приблизно десять тисяч доларів (понад три мільйони форинтів). Після цього можна уявити, наскільки шкодило б кожному народові створити цілого монстра. Тому космічні агентства воліють управляти тим, що мають; Наприклад, вони намагаються використовувати сировину місячної поверхні або, де це доречно, сечу космонавтів.
Щоб з’ясувати придатність речовини, дослідники з Норвегії, Іспанії, Нідерландів та Італії у співпраці з ESA вже провели кілька експериментів, щоб з’ясувати, чи можна використовувати сечовину як пластифікатор сечі.
Це пов’язано з тим, що при додаванні до бетону домішка пом’якшує вихідну суміш, завдяки чому вона може утворитися до затвердіння. - можна прочитати у Журналі екологічного виробництва.
"Для виробництва геополімерного бетону для Місяця ми передбачаємо використання реголіту, дрібнозернистої породи та пилу, що покриває поверхню Місяця, і води з льоду в деяких районах", - пояснив Рамон Паміс, професор Технологічного університету в Картахені в Іспанії. . У ході своїх досліджень дослідники виявили, що для цієї мети також можна використовувати такий побічний продукт, як сеча.
"Оскільки його двома основними компонентами є вода і сечовина, остання молекула дозволяє розриватися водневим зв'язкам і тим самим знижує в'язкість багатьох водних сумішей", - додає Пеміс.
З матеріалу, сечовини та різних пластифікаторів, створених ESA, подібних до реголіту Місяця, експерти потім виготовили різні конструкції за допомогою 3D-принтера, а потім порівняли їх результати. Згідно з дослідженням в Університеті Остфолла в Норвегії, зразки, що містять сечовину, також витримували високі навантаження і стабільно зберігали свою форму. Під час випробування вони також перевірили свою стійкість і міцність на стиск при нагріванні до вісімдесяти градусів Цельсія, яка ще більше збільшилася при дії на вісім місячних циклів заморожування-відтавання.
"Надалі нам потрібно знайти відповідь на питання про те, як добувати сечовину з сечі, а також вивчити, чи це дійсно необхідно, оскільки інші компоненти сечі можуть бути корисними", - говорить Анна-Лена Кьоніксен, норвежка дослідник.
Сеча була б Святим Граалем переробки?
Ледь три роки тому співробітники Університету Клемсона розпочали свої експерименти, які показали, як за допомогою 3D-друку можна створювати пластмаси та поживні речовини із сечі та навіть дихання. На їх думку, подібні рішення щодо утилізації будуть необхідними, якщо ми зобов’яжемося в майбутньому подорожувати на більші космічні відстані.
Як видно з відео вище, процес базується на дріжджових видах Yarrowia lipolytica, які в поєднанні з вуглецем у диханні та азотом у сечі можуть утворювати безліч речовин, починаючи від харчових добавок і закінчуючи поліефірами. По суті, ця універсальність дала ідею дослідникам з Університету Клемсона, які також розпочали розробку космічної технології утилізації, щоб астронавти не зазнали збитків через обмеження простору та ваги, що дозволило їм перевозити лише мінімальне обладнання в довші плавання. За словами розробника Марка А. Бленнера, якщо один день астронавти вирушають у місії, а потім роками, нам потрібно з’ясувати, як вони можуть переробляти матеріали на борту. Він додав:
"Управління ядерною енергією стане ключовим у майбутньому".
Традиційні добавки до їжі закінчуються максимум через кілька років, тому астронавтам доведеться отримувати вітаміни іншими способами. Під час експерименту, серед іншого, команда розробила штам, який виробляє жирні кислоти омега-3, які допомагають підтримувати здоров'я серця, очей та мозку. Якщо їм вдасться оптимізувати уражений штам, вони з часом зможуть забезпечити екіпаж деякими необхідними жирними кислотами. Якщо ми вважали неможливим посилити все це, дослідники також вирощували дріжджі, здатні створювати поліефіри.
А пластмасу можна використовувати не лише для виготовлення одягу, а й для створення ще більш складних пристроїв за допомогою 3D-друку.
За словами Бленнера, властивості Yarrowia lipolytica не можна порівняти з будь-якими іншими дріжджами. У той же час, додав він, кожен організм має свою характеристику, яка вимагає кращого вивчення даної ознаки. Хоча дріжджі, що харчуються вуглецем та азотом, все ще виробляють незначну кількість поліефіру, дослідники вже працюють над поліпшенням їх ефективності. Окрім підвищення продуктивності грибних видів, їм також потрібно доопрацювати його методом збирання, оскільки відновлення готових полімерів поки що надзвичайно складне. У будь-якому випадку, експерти оптимістично оцінюють можливості техніки.