Геополимерный бетон: Базы на луне будут строить из реголита и мочевины.

Модули, которые крупные космические агентства планируют возвести на Луне, могли бы включать в себя элемент, поставляемый самими колонизаторами: мочевину из их мочи. Европейские исследователи обнаружили, что ее можно было бы использовать в качестве пластификатора для бетона, используемого при возведении конструкций.

НАСА, Европейское космическое агентство и их китайские коллеги планируют в ближайшие десятилетия построить на Луне базы в рамках программы космических исследований, которая станет ступенькой на пути человечества к более удаленным местам, например, Марсу.

Однако колонизация Луны сопряжена с такими проблемами, как высокий уровень радиации, экстремальные температуры, бомбардировки метеоритами, а также логистическую проблему: доставка туда строительных материалов. В последнем, в прочем, необходимость может и отпасть.  

Транспортировка около 0,5 кг в космос обходится примерно в 10 тысяч долларов, что означает, что построить таким образом полный лунный модуль вышло бы очень дорого. Именно поэтому космические агентства склоняются к мысли об использовании сырья с поверхности Луны — или даже тех материалов, которые могут предоставить сами астронавты, например, их мочу.

Ученые из Норвегии, Испании, Нидерландов и Италии в сотрудничестве с ЕКА провели несколько экспериментов по проверке возможности использования мочевины в качестве пластификатора — добавки, которая может быть добавлена в бетон, чтобы смягчить исходную смесь и сделать ее более пластичной, прежде чем она затвердеет. Информация об этом была опубликована в журнале «Чистое производство».

«Чтобы сделать геополимерный бетон, который будет использоваться на Луне, в ход пойдет доступный колонистам материал: реголит (лунный грунт) и воду, добытую из ледников, присутствующих в некоторых районах», — объясняет один из авторов, Рамон Пэмис, профессор Политехнического университета Картахены (Мурсия). В лабораториях этого университета помощью рентгеновской дифракции был проведен анализ различных образцов. «Но самым знаменательным открытием в ходе этого исследования стала мысль, что можно использовать и отходы, такие как моча персонала, занимающего лунные базы».

Двумя основными компонентами мочи являются вода и мочевина — молекула, позволяющая разрывать водородные связи и, следовательно, уменьшающая вязкость многих водных смесей. Используя разработанный ЕКА материал, похожий на лунный реголит, вместе с мочевиной и различными пластификаторами, исследователи изготовили различные бетонные цилиндры с помощью 3D-принтера и сравнили результаты.

Эксперименты, проведенные в университетском колледже Остфолда (Норвегия), показали, что образцы, изготовленные из мочевины, выдерживали большой вес, не деформируясь. Их стойкость также проверялась при температуре 80°C; было обнаружено, что она сохраняется даже после восьми циклов замораживания-оттаивания, как на Луне.

«Мы еще не рассматривали вопрос, как мочевина будет извлекаться из мочи, так как пока неясно, будет ли это действительно необходимо. Возможно, другие ее компоненты также могли бы быть использованы для формирования геополимерного бетона», — говорит один из исследователей норвежского университета Анна-Лена Кьёниксен, которая добавляет: «Действительная вода в моче может быть использована для приготовления смеси вместе с водой, полученной на Луне, или в комбинации и того, и другого».

Ученые подчеркивают необходимость дальнейших испытаний, чтобы найти лучший строительный материал для лунных баз, где он может быть массово произведен с помощью 3-D принтеров.

Возможно, строительство приобретет новые формы. Запоминающийся, удобный в поиске и несущий очевидную смысловую нагрузку домен .archi поможет вашему архитектурному бизнесу выделиться из толпы конкурентов.