I de næste par årtier planlægger NASA, Den Europæiske Rumorganisation (ESA), Kina og Rusland alle at skabe udposter på månens overflade, der muliggør en permanent menneskelig tilstedeværelse. Disse forslag søger at udnytte fremskridtene inden for fremstilling af additiver (også kendt som 3D-udskrivning) med InRU-ressourceudnyttelse (ISRU) til at tackle de særlige udfordringer ved at leve og arbejde på Månen.
Af hensyn til deres International Moon Village har ESA eksperimenteret med ”lunacrete” - månegregolit kombineret med et bindemiddel for at skabe et byggemateriale. Men for nylig gennemførte et team af forskere en undersøgelse (i samarbejde med ESA), der fandt, at lunacrete fungerer endnu bedre, hvis du tilføjer en speciel ingrediens, som astronauterne fremstiller helt alene - urin!
Mere specifikt den kemiske urinstof, en organisk forbindelse, der findes i urinen hos dyr. Holdet, der var ansvarligt for dette fund, blev ledet af Shima Pilehvar fra Østfold University College og inkluderede medlemmer fra Norge, Spanien, Holland og Italien. Deres forskning, der for nylig dukkede op i Journal of Cleaner Production, blev støttet af ESAs europæiske center for rumforskning og teknologi (ESTEC).
Som de beskriver i deres undersøgelse, gennemførte teamet flere eksperimenter for at bestemme potentialet for urinstof til at fungere som en blødgører. Når de blev indarbejdet i beton, ønskede de at se, om det ville blødgøre den indledende blanding og gøre den mere bøjelig inden hærdning. Test af dette involverede brugen af simuleret månegregolit udviklet af ESA med urinstof og forskellige blødgørere og derefter 3D-udskrivning af det resulterende produkt.
Ramón Pamies, en professor ved det polytekniske universitet i Cartagena (UPCT) og en medforfatter til studiet, beskrev, hvordan lunacrete vil blive lavet af astronauter i en nylig pressemeddelelse fra Sinc:
”For at fremstille den geopolymerbeton, der vil blive brugt på månen, er tanken at bruge det, der er: regolith (løst materiale fra månens overflade) og vandet fra isen til stede i nogle områder. Men desuden har vi med denne undersøgelse set, at et affaldsprodukt, såsom urinen fra det personale, der besætter månebaserne, også kunne bruges. De to hovedkomponenter i denne kropsvæske er vand og urinstof, et molekyle, der gør det muligt at bryde brintbindingerne og reducerer derfor viskositeterne i mange vandige blandinger. ”
Eksperimenterne blev udført på Østfold University College i Norge, hvor prøverne blev udformet og testet. De blev også underkastet analyse ved UPCT ved anvendelse af en teknik kendt som røntgendiffraktion. Hvad eksperimenterne viste, var, at prøver fremstillet med urinstof var i stand til at tolerere høje vægtbelastninger, mens de forblev næsten fuldstændigt i samme form.
For at se, hvordan de ville udholde ekstreme temperaturvariationer, ligesom dem, der findes på Månen, blev prøverne også opvarmet til 80 ° C (176 ° F) og derefter frosset, igen og igen. Efter otte frysetøningscyklusser blev deres modstand testet igen og viste sig at være endnu stærkere. Kort sagt, disse test viste, at en anden praksis på stedet (ved hjælp af latrin) kunne hjælpe med konstruktionen af månebaser, der kan håndtere elementerne.
Mens disse resultater er opmuntrende (hvis en smule), understreger teamet, at der skal foretages yderligere test, og at en ekstraktionsproces endnu ikke er designet. Som Anna-Lena Kjøniksen, en forsker fra Østfold University College, der overvågede undersøgelsen, angav:
”Vi har endnu ikke undersøgt, hvordan urinstoffet ville blive ekstraheret fra urinen, da vi vurderer, om dette virkelig ville være nødvendigt, fordi dets andre komponenter måske også kunne bruges til at danne geopolymerbeton. Det faktiske vand i urinen kunne bruges til blandingen sammen med det, der kan fås på Månen, eller en kombination af begge. ”
Holdet understregede også behovet for yderligere test for at se, hvilket byggemateriale der ville være optimalt til oprettelse af månebaser. Ud over elasticitet og tolerance for ekstrem varme og kulde, er det også nødvendigt at være noget, der kan masseproduceres af 3D-printere. Desværre er dette kun en af udfordringerne ved at opbygge en månebase.
Men som denne undersøgelse viser, giver sådanne udfordringer mulighed for at blive kreative. Når vi kommer nærmere og tættere på det punkt, hvor vigtige månemissioner er planlagt - som Project Artemis, bare for begyndere - kan vi forvente, at mere kreative løsninger vil blive foreslået.
