يمكن صنع الخرسانة على سطح المريخ حرفيًا من دم وعرق ودموع رائد الفضاء

قد ينتهي الأمر بالمنازل التي نخلقها على سطح المريخ والقمر إلى أن تصبح أقل نظافة من الهياكل التي نعيش فيها هنا على الأرض.

أدت سلسلة جديدة من التجارب إلى تصنيع ناجح للخرسانة يمكن استخدامه يومًا ما في مستعمرات خارج العالم ، باستخدام مزيج من الثرى المحاكى من المريخ أو القمر ، وهو بروتين موجود في دم الإنسان ، ومركب موجود في الإنسان. البول والعرق والدموع.

هذه المواد المركبة الحيوية أقوى من الخرسانة العادية ، وستكون مناسبة لبناء المباني في عوالم أخرى – إذا كان بإمكانك جعل رواد الفضاء يتطوعون ليكونوا أكياس دم ، هذا هو.

ومع ذلك ، فإنه يوضح أنه يمكن العثور على مواد البناء في الأماكن الأخيرة التي قد تفكر في البحث عنها ، إذا كان بإمكانك التفكير بشكل إبداعي.

إنها ليست فكرة جديدة – تم استخدام دم الحيوان لربط الملاط في العصور الوسطى – لكنه ليس حلاً قد يتوقع المرء أن يجده في عصر الفضاء. سواء كانت جديدة أم لا ، يمكن أن تساعد في حل مشكلة ضخمة في إنشاء مستعمرات خارج العالم – التكلفة الهائلة.

قال مهندس المواد Aled Roberts من جامعة Manchester في المملكة المتحدة.

biocomps1المركبات الحيوية للمريخ والقمر. (جامعة مانشستر)

عندما ننشئ أخيرًا مستوطنات بشرية خارج الأرض ، علينا أن نكون مبدعين بعض الشيء. كل أوقية من حمولة الصاروخ لها أهميتها.

وفقًا لأحدث البيانات ، فإنه يكلف ما لا يقل عن 1500 دولار أمريكي لكل كيلوغرام مشمول في إطلاق صاروخ ، ناهيك عن الحصول عليه بالفعل هناك. وجد تقرير عام 2017 أنه قد يكلف ما يصل إلى مليوني دولار أمريكي لشحن لبنة واحدة إلى المريخ.

لذلك إذا تمكنا من تشييد المباني من المواد التي تم تسليمها بالفعل ، فسيكون ذلك عبئًا كبيرًا – بكل معنى الكلمة.

أجريت تجارب باستخدام محاكاة الثرى للقمر والمريخ (وهي الطبقة العليا من الأوساخ والأنقاض على سطح هذه العوالم) ، مما يدل على أن هذه الثرى يمكن أن تكون مواد بناء قابلة للحياة. لكنك ما زلت بحاجة إلى لصقها معًا ، وهذا هو المكان الذي يمكن أن يأتي فيه جسم الإنسان.

في العام الماضي ، وجد فريق دولي من العلماء أن مركبًا موجودًا في البول البشري يسمى اليوريا يساعد في تلدين الخرسانة ، مما يجعلها أقل هشاشة وأكثر مرونة ، مما يؤدي في النهاية إلى مادة أكثر صلابة يمكنها تحمل الضغوط الميكانيكية بشكل أفضل. لقد اتخذ روبرتس وفريقه خطوة إلى الأمام.

تستخدم مادتهم ، المسماة AstroCrete ، بروتينًا يسمى الألبومين ، الموجود في بلازما دم الإنسان ، لربط الخرسانة ببعضها البعض. باستخدام تقنية تصنيع بسيطة ، استخدم الفريق الزلال المصل البشري لإنتاج مركبات الثرى خارج الأرض.

كانت لهذه المواد قوة ضغط تصل إلى 25 ميغا باسكال ، مقارنة بالقوة بين 20 و 32 ميغا باسكال الموجودة في الخرسانة العادية هنا على الأرض. أدت إضافة اليوريا إلى جعل المادة أكثر إثارة للإعجاب ، مما زاد من قوة الضغط في AstroCrete حتى 39.7 ميجا باسكال.

biocomps2كوكب المريخ AstroCrete مطبوع ثلاثي الأبعاد. (جامعة مانشستر)

تم أيضًا اختبار حرير العنكبوت الاصطناعي وألبومين مصل الأبقار ، والذي قد يكون كلاهما متاحًا على المريخ في مرحلة ما ، ويمكن أن يعمل أيضًا. وفقًا لورقة الفريق ، سيتم حصاد الإمداد الأولي من بروتين الدم من رواد الفضاء.

وكتب الباحثون: “في الأساس ، يمكن استخلاص ألبومين المصل البشري الذي ينتجه رواد الفضاء في الجسم الحي على أساس شبه مستمر ودمجه مع الثرى القمري أو المريخي للحصول على حجر من الدم ، لإعادة صياغة المثل”.

على مدى عامين ، يمكن لستة بشر أن يتبرعوا بما يكفي من الألبومين لبناء 500 كيلوغرام من AstroCrete. ووجدت حسابات الباحثين أن مساهمة كل فرد من أفراد الطاقم ستوفر مواد بناء كافية لتوسيع الموطن لاستيعاب هذا الشخص.

لكن هناك حاجة إلى قدر كبير من البحث الإضافي. لا نعرف الآثار الصحية طويلة المدى للتبرع المستمر بالبلازما في بيئة منخفضة الجاذبية وعالية الإشعاع. كما أننا لا نعرف كمية البلازما التي يمكن أخذها من شخص واحد بشكل مستدام ، وكيف يمكن أن يؤثر ذلك على مستويات التعب.

ومع ذلك ، قد يكون حلاً قصير المدى فقط. بمجرد إنشاء القاعدة ، قد لا تكون هناك حاجة للتبرعات.

كتب الباحثون: “نعتقد أن المركبات الحيوية لثرات الثرى خارج الأرض البشرية في مصل الدم يمكن أن يكون لها دور مهم في مستعمرة مريخية ناشئة ، ولكن في النهاية ستحل محلها مفاعلات حيوية متعددة الاستخدامات أو تقنيات أخرى عندما تنضج”.

تفو.

تم نشر البحث في المواد اليوم السيرة الذاتية.

التعليقات

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *