«Космический бетон» можно сделать на месте из марсианской земли и крови космонавтов

Бросив один взгляд на прошлое, где древние постройки удерживались вместе с кровью животных, и одним взглядом на будущее, в котором люди используют марсианскую почву для строительства на месте, ученые придумали новый рецепт экономичного «космического бетона». По словам ученых, группы астронавтов в космосе могут производить сотни килограммов материала каждый год, постоянно расширяя потенциальную марсианскую среду обитания с каждым посещением.


Новый строительный материал был разработан учеными из Манчестерского университета, которые черпали вдохновение в древних строительных методах, которые включали подмешивание крови животных в строительный раствор в качестве связующего материала. Свиная кровь и известковый раствор были одной из наиболее заметных смесей, в которых кровь регулировала рост кристаллов карбоната кальция, и в одном исследовании это даже описывалось как «одно из самых важных технологических изобретений в истории китайской архитектуры».


Совсем недавно ученые были заняты изучением вопроса о том, как можно построить среду обитания во время будущих марсианских или лунных миссий. Загрузка космического корабля кирпичами или мешками с цементом была бы непомерно дорогостоящей, поэтому эта область исследований включает в себя изучение конструкций, которые могут быть сделаны из материалов, которые уже есть, с почвой Луны и Марса в качестве главной цели.

Некоторые интересные исследования в этой области показали, как эти почвы могут быть смешаны с другими ингредиентами и превращены в гибкие строительные блоки, кирпичи, которые прочнее железобетона, или некоторые, которые даже генерируют электричество. В качестве альтернативы считается, что марсианская почва содержит металлы, которые можно извлечь и расплавить, чтобы сформировать ключевые части убежища.


В кругах космической инженерии это известно как использование ресурсов на месте, и ученые из Манчестерского университета проявили творческий подход, определив, какие именно ресурсы будут в наличии у будущих исследователей. Работая с смоделированными лунными и марсианскими почвами, команда экспериментировала с использованием человеческой крови и продуктов жизнедеятельности в качестве связующего материала и получила некоторые интересные результаты.

Работа показала, что обычный белок в крови, называемый сывороточным альбумином, можно использовать в качестве связующего для получения материала, похожего на бетон, с прочностью на сжатие, сравнимой с обычным бетоном. При исследовании действующих механизмов команда обнаружила, что белки крови «сворачиваются», образуя «бета-листы», которые расширяются наружу, чтобы удерживать материал вместе.

Что еще более интересно, команда обнаружила, что мочевина, отходы, обнаруживаемые в моче, поте и слезах, могут быть включены для увеличения прочности на сжатие более чем на 300 процентов. Иными словами, ключ к космическому бетону, более прочному, чем тот, который у нас есть здесь, на Земле, может быть найден в нашей крови, потом и слезах (и моче).

Согласно расчетам команды, экипаж из шести астронавтов в двухлетней миссии на Марс может произвести более 500 кг (1100 фунтов) AstroCrete, как был назван материал. Ученые говорят, что при использовании в сочетании с мешками с песком или кирпичами из почвы каждый член экипажа мог произвести достаточно AstroCrete, чтобы расширить среду обитания, чтобы разместить еще одного человека, эффективно удваивая пространство укрытия с каждой миссией.

«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 время», - говорит д-р Алед Робертс, которого цитирует журнал Materials Today Bio.