Бетон на Марсе сделают из крови, пота и слез астронавтов

Новая серия экспериментов привела к успешному изготовлению бетона, который однажды можно было бы использовать во внеземных колониях, используя комбинацию смоделированного реголита с Марса или Луны, белка, обнаруженного в крови человека, и соединения, обнаруженного в организме человека: моче, поте и слезах.

Эти биокомпозитные материалы даже прочнее, чем обычный бетон, и могут быть подходящими для строительства зданий на других планетах - если вы могли бы заставить астронавтов добровольно работать в качестве мешков с кровью.

Это не новая идея - кровь животных использовалась для связывания строительного раствора в средние века, - но это не решение, которое можно было бы ожидать в космическую эру.

"Ученые пытались разработать жизнеспособные технологии для производства материалов, подобных бетону, на поверхности Марса, но мы никогда не переставали думать, что ответ может быть внутри нас все это время", - сказал инженер по материалам Алед Робертс из Манчестерского университета.

Когда мы, наконец, создадим населенные пункты за пределами Земли, нам придется проявить немного творчества. Каждый грамм полезной нагрузки ракеты на счету.

По последним данным, он стоит не менее 1500 долларов США за каждый килограмм, включенный в запуск ракеты, не говоря уже о том, чтобы добраться туда. В отчете за 2017 год было обнаружено, что доставка одного кирпича на Марс может стоить до 2 миллионов долларов.

Так что, если мы сможем построить здания из материалов, которые уже есть в наличии, это будет огромная нагрузка - в буквальном смысле.

Были проведены эксперименты с использованием имитаторов реголита для Луны и Марса (это верхний слой грязи и щебня на поверхности этих планет), которые показали, что эти реголиты могут быть строительными материалами. Но вам все равно нужно склеить их, и вот тут может пригодиться человеческое тело.

В прошлом году международная группа ученых обнаружила, что соединение в моче человека под названием мочевина помогает пластифицировать бетон, делая его менее хрупким и гибким, что в конечном итоге приводит к получению более твердого материала, который лучше выдерживает механические нагрузки. Робертс и его команда пошли еще дальше.

Университет Манчестера)

Их материал, названный AstroCrete, использует белок под названием альбумин, обнаруженный в плазме крови человека, для связывания бетона. Используя простую технику изготовления, команда использовала человеческий сывороточный альбумин для производства внеземных биокомпозитов реголита.

Эти материалы имели прочность на сжатие до 25 мегапаскалей, что сравнимо с прочностью от 20 до 32 мегапаскалей, обнаруживаемой в обычном бетоне здесь, на Земле. Добавление мочевины сделало материал еще более впечатляющим, увеличив прочность на сжатие AstroCrete до 39,7 мегапаскалей.

Синтетический паучий шелк и бычий сывороточный альбумин, которые в какой-то момент могли быть доступны на Марсе, также были протестированы и также могли работать. Но первоначальный запас белка крови будет получен от космонавтов, согласно докладу команды.

"По сути, человеческий сывороточный альбумин, производимый астронавтами in vivo, можно было извлекать на полунепрерывной основе и комбинировать с лунным или марсианским реголитом, чтобы "получить камень из крови", - пишут исследователи .

За два года шесть человек могли пожертвовать достаточно альбумина, чтобы построить 500 килограммов AstroCrete. По расчетам исследователей, вклад каждого члена экипажа обеспечит достаточное количество строительного материала для расширения среды обитания и размещения этого человека.

Но требуются большие дальнейшие исследования. Мы не знаем долгосрочных последствий для здоровья непрерывного донорства плазмы в условиях низкой гравитации и высокой радиации. Мы также не знаем, сколько плазмы можно устойчиво взять у одного человека и как это может повлиять на уровень утомляемости.

Однако это может быть только краткосрочное решение. Как только база будет создана, в пожертвованиях больше не будет необходимости.

"Мы считаем, что биокомпозиты внеземного реголита человеческого сывороточного альбумина потенциально могут сыграть важную роль в зарождающейся марсианской колонии, - писали исследователи, - но в конечном итоге будут заменены универсальными биореакторами или другими технологиями по мере их созревания".

Напомним, ранее сообщалось, что бетонная батарея поможет зданиям накапливать собственную энергию.

Источник