By 
Минуло 50 років, відколи людство залишило на Місяці відбитки космічних черевиків, і от астронавти знову хочуть пройтися місячною поверхнею. У 2024 році NASA планує відправити на Місяць першу жінку та ще трохи чоловіків у рамках місії Artemis. Але дістатися до Місяця – це нелегкий здвиг. Щоб зробити подорож успішною, пілотовані рейси мусять розв’язати низку проблем, що стосуються техніки та безпеки.
У NASA неодноразово зазначали, що цього разу астронавти хочуть “залишитись” на Місяці чи бодай створити там умови для потенційного перебування. Як відомо, для розв’язання таких завдань потрібно проявити творчість. У пошуках рішень для побудови майбутніх колоній на Місяці група вчених пропонує астронавтам використовувати те, що вони вже мають, себто своє тіло і його відходи, як-от сечу.
Дослідження, опубліковане цього тижня в Journal of Cleaner Production, припускає, що сечовина, органічна сполука, яка є другим за кількістю компонентом сечі після води, може бути використана як хімічна добавка для виготовлення бетону на Місяці. Про це твердить Рамон Паміс, професор Політехнічного університету в Картахені і один із авторів наукової публікації. Такі креативні ідеї мають допомогти астронавтам мінімізувати ресурси, необхідні для побудови колоній у космосі. Вчені також обмірковували ідею про будинки-гриби, які можна було б вирощувати на ґрунтах планети-сателіта.
Для того, щоби зробити місячний бетон, сеча має змішуватися з місячним реголітом, шаром скелястого матеріалу, що покриває місячну породу. За даними дослідження, сечовина в сечі здатна регулювати водневі зв’язки і, отже, може зменшити в’язкість суміші реголітів, роблячи її більш готовою до затвердіння в остаточній формі.
Розробляючи матеріали для місячної конструкції, важливо мінімізувати вагу компонентів, які повинні бути доставлені із Землі. Всі необхідні інгредієнти для геополімерів потенційно можуть вже бути на місячній поверхні, саме тому речовини людського тіла можуть стати ефективними будівельними матеріалами для створення інфраструктури на Місяці. Транспортування половини кілограма посилки із Землі коштує приблизно 10 тис. доларів, і хоча Ілон Маск суттєво зменшив цю ціну, доставлення товарів у космос однаково коштує купи грошей. Отже, використання сечі зменшить потребу у пошуку інших ресурсів на Місяці чи транспортування їх із Землі.
Для того, щоби випробувати цей новий метод, група вчених використовувала матеріал, схожий на місячний реголіт, і змішувала його з сечовиною для створення різних бетонних об’єктів за допомогою 3D-принтера. Дослідники досі не впевнені, чи потрібно буде екстрагувати сечовину з сечі, чи достатньо взяти звичайну сечу для створення бетонної суміші. Анна-Лена Кьоніксен, дослідниця Норвезького університету, вважає, що можна також використовувати воду, яку знайшли на Місяці, і змішувати її із сечовиною. Водночас хімічна домішка, яку можна було б легко отримати на Місяці і яка б збільшила міцність, використовуючи менше води, стала б корисною у справі місячного 3D-друку.
Дію сечовини порівнювали із суперпластифікаторами на основі полікарбоксилату та нафталіну, а також із контрольною сумішшю без суперпластифікатора. Зразки, що містили суперпластифікатори на основі сечовини, затверділи незабаром після змішування, зберігаючи майже стабільну форму. А от зразки без суперпластифікатора були занадто жорсткими для виливання у формі. Тож вчені виявили, що зразки, що містять домішки на основі сечовини, можуть бути використані для побудови конструкцій без помітних деформацій. До того ж початкова міцність на стискання зразків із сечовиною була вищою, ніж для інших, що містили суперпластифікатори, і вона продовжувала зростати навіть після 8 циклів заморожування-відтавання.
Отже, наступна місія планує будувати на Місяці поселення на основі сечовини! Не знаю, чому наші медіа не помітили цю чудову новину. Але це ще не все. З цього “сечобетону” на Місяці будуть будувати будинки у формі римського Пантеону.
Для створення місячного поселення американці черпають натхнення у стародавнього народу, який увійшов в історію завдяки своїй будівельній майстерності, – римлян. І хоча за структурою поселення мають нагадувати римські храми, для їх побудови буде використовуватись виключно матеріал із місячної поверхні. Місячний реголіт, “сечобетон” і гірські породи забезпечать захист від впливу космічних променів та атмосферного тиску, кажуть вчені. Для побудови поселення потрібно буде створити блоки, які потім будуть складати у конусоподібну піраміду, що зможе утримувати будівлю в стані стиснення. Для цієї конструкції єдиним матеріалом, який потрібно було б транспортувати із Землі, є тонка пластикова плівка, якою можна буде закривати шпарини між блоками реголіту, щоб повітря не витікало з приміщень.
Як і римський Пантеон, місячна будівля мала б верхній отвір у центрі купола – щоби сонячне світло дозволяло вирощувати врожаї. Цей отвір повинен бути достатньо малим, щоб пропускати промінь сфокусованого сонячного світла, і закриватиметься прозорим вікном. Потім сонячне світло збиралося б лінзою і відбивалось би в симетричному конусі під кутом 60°. Місячне житло з діаметром 50 метрів могло б вмістити приблизно 40 людей та відвідувачів, кажуть вчені-архітектори. І хоча весь процес будівництва може зайняти до трьох років, оселі зможуть проіснувати на Місяці впродовж тисячоліть.
Чудова, як на мене, історія, де поєднується сучасне біомистецтво, антична традиція містобудування та космічні дослідження. У цій історії наші вчені могли б допомагати іноземним колегам бодай із сечовиною!
