什麼？用宇航員尿液來建造月球基地？這不是玩笑，是新的研究建議

簡介：NASA的阿特米斯月球計劃旨在月球建立基地，為節省燃料和空間，人們提出很多種材料方案，其中就包括蘑菇屋和尿液混凝土方案。該方案欲使用宇航員的尿液排泄物和月球風化岩顆粒混合。尿素同時還可以提高材料可塑性，現地球科學家據此已經成功混合出一款混凝土樣品。

距離人類首次登月已經五十多年了，目前我們正在計劃通過美國宇航局的阿特米斯任務重返月球表面。

美國宇航局每次談起重返月球時，都會反複指出這次月球之旅目的是要留在月球。為了實現這一目標，我們需要充分發揮創造力。

為了找到建立未來月球殖民地的可持續方案，科學家們建議宇航員們好好利用現成的材料——尿液。

本周發表在《清潔生產雜志》上的一項研究表明，在人類尿液中發現的主要成分將是在月球上制造混凝土混合物的理想選擇。這項研究是其他一些同樣具有創造性的想法的最新成果，以幫助在太空中建立殖民地，包括蘑菇形房屋，以最大限度減少宇航員登月需要攜帶的資源。

這項研究是與歐洲航天局合作進行的。

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人類的下一次登月任務看起來將與阿波羅任務有很大不同。NASA

該研究的研究小組發現，尿素是一種有機化合物，是尿液中含量僅次於水的成分，可以作為一種化學混合物在月球上制造混凝土。

穆爾西亞卡塔赫納理工大學的教授、新研究的作者之一雷蒙·帕米斯在一份聲明中說："通過這項研究，我們看到，駐紮在月球基地的人員的尿液，也可以變廢為寶。”

為了制造混凝土，尿液將與月壤混合，月壤是覆蓋在月球基岩上的一層岩石類物質。根據該研究，尿液中的尿素能夠打破氫鍵，因此能夠降低月壤的粘度，使其在硬化成最終形式之前更容易成型。

因此，使用尿液將減少在月球上尋找其他資源，或把資源從地球運到月球的需要，例如水。從地球到太空運輸僅約0.45公斤的物資就需要花費高達10000美元，因此運輸整個建築不太理想。

為了測試這種新方法，科研團隊使用了一種類似於月壤的材料，並將其與尿素混合，使用3D打印機制造不同的混凝土圓柱體。

尿液實驗產物的外形看起來就像是另一種形式的人類排泄物，十分諷刺。士瑪·皮萊瓦爾等人/《清潔生產雜志》

但研究人員仍然不確定他們是需要從尿液中提取尿素，還是將尿液直接用於制作混凝土。

挪威大學的研究人員安娜·萊娜·謝尼克森在一份聲明中說：“尿液所含的水可以與月球上的水一起用於混合物，或者兩者結合使用。”

以往的研究表明，月球南極和北極的暗坑中發現了古代冰的沉積，水也可以作為未來月球上宇航員的重要資源。

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摘要：在開發月球建築材料時，必須盡量減少必須從地球運來的部件的重量。地質聚合物的所有必要成分都有可能在月球表面獲得，因此這種材料可以成為月球上基礎設施的有效建築材料。如果能找到一種在月球上容易獲得的化學混合物，並可在利用較少的水的同時增加可操作性，將大大有利於利用月壤地質聚合物進行月球3D打印。尿素可以打破氫鍵，因此可以降低許多水性混合物的粘性。

由於尿素是尿液中第二豐富的成分（僅次於水），它在有人類的任何地方都很容易獲得。因此，我們探索了利用尿素作為月球地質聚合物的化學添加劑的可能性，對於添加尿素與聚羧酸鹽和萘基超塑化劑以及不含超塑化劑的對照混合物進行了比較。當含有尿素的樣品在80℃下固化時，初凝時間變得更長。含有尿素或萘基超塑化劑的樣品在混合後不久就可以承受重物，同時保持幾乎穩定的形狀。

沒有超塑化劑的樣品或含有聚羧酸鹽基摻合物的樣品太硬，無法在澆注後形成模具形狀。含有尿素和萘基摻合物的樣品可以用來建立結構，而沒有任何明顯的變形。含有尿素的樣品的初始抗壓強度高於其他兩種含有超塑化劑的試樣，即使經過8次凍融循環，其抗壓強度仍持續上升。顯微結構研究顯示，超塑化劑可以影響樣品內額外空氣空隙的形成。

BY: inverse

FY: Newton

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