Учените по материали от университета в Манчестър решават да вземат

...
Учените по материали от университета в Манчестър решават да вземат
Коментари Харесай

Жилища на Марс от подръчни материали

Учените по материали от университета в Манчестър вземат решение да вземат поради всички запаси, с които ще разполагат бъдещите заселници на Луната и Марс и оферират да се употребяват биологичните субстанции от човешкото тяло, смесени с реголит, като строителен материал. От моделираната извънземна почва беше допустимо да се получат 3D отпечатани биокомпозити, свързани с човешки протеин. Статията, оповестена в Materials Today Bio демонстрира някои елементи, направени по този метод, които са издържали на повече от 300 % на напън.

Астрономите към този момент почти схващат къде може да се реалокира индивида от Земята. Това може да са сходни на Земята „ скалисти " екзопланети в годните за живот зони. На разстояние до 10 парсека от Земята може да има няколко такива планети (според някои калкулации те са най-малко 4). Но по-реалистични цели са Луната и Марс. За дълготрайни пилотирани полети или за пренасяне там за непрекъснато престояване е належащо да се дават на астронавтите недвижими парцели, които ще се нуждаят от отбрана от галактическата радиация, слънчевия вятър и ударите от микрометеорити в условия, когато магнитосферата и атмосферата на планетата не са задоволителни за това. Транспортирането на строителни материали и съоръжение от Земята ще бъде нереално скъпо, което прави сходни планове нереализуеми през днешния ден. Затова заселниците ще би трябвало да употребяват локалните запаси, преди всичко, реголита като главен материал за отбраната от радиацията и метеорите. Но рохкавият марсиански реголит, който в действителност е корав прахуляк, не е доста подобаващ за ролята на строителен материал. Трябва да се откри метод да се стабилизира неговата конструкция и да се направи устойчива на ерозия от радиацията и марсианскита ветрове със скорост до стотици километри в час. Освен това е желателно полученият материал да се приспособява за 3D щемпел, което е доста евентуално да се трансформира в единствения реален метод за създаване на жилища при тези условия.

Реголитът може елементарно да се трансформира в аналог на бетона като той добре се комбинира с разнообразни свързващи субстанции. Но и тук поражда същият проблем с доставките на последните. Затова планетарните учени не престават да изследват извънземната база от материали за потребление в строителството. И по този начин, неотдавна сингапурски откриватели прибавиха хитозан към „ марсианската " почва - вещество, което може да се получи от екзоскелетите на инсекти и ракообразни. На 3D принтер от този материал беше допустимо да се отпечатат няколко елементи и принадлежности, да вземем за пример модел на къща и на гаечен ключ. Тъй като в полета въпреки всичко ще би трябвало да придвижва и храната за астронавтите, насекомите, с изключение на източник на протеини, могат да се трансфорат и в строителен материал.

Учените по материалите обаче до момента са обръщали по-малко внимание на материалите, които самите астронавти носят (или по-скоро имат в себе си) и „ създават " и които по формулировка ще бъдат налични за всяка пилотирана задача. През хилядолетната история на строителството човечеството към този момент е употребило дървесна смола, казеин от сирене и колаген от скотски копита като лепило. Затова откривателите взеха решение да опитат „ суровината " от човешкото тяло - безусловно „ Blood, sweat and tears " („ кръв, пот и сълзи " ) на астронавтите, както създателите иронично нарекоха своята публикация, оповестена през септември 2021 година в Materials Today Bio. Като естествено лепило бяха употребявани като материали като албумина, кератина от косата и ноктите, колагена от кожата и урината, които ще разрешат на реголита най-сетне да получи нужните структурни качества.

Изразът „ Blood, sweat and tears " нормално се свързва с прочут откъс от речта на Чърчил през 1940 година, макар че е влезнал в приложимост доста по-рано. Той е бил в приложимост още през първата половина на XIX век, и се среща в проповедта на уелски духовник от това време и е допустимо тази фраза от речта да е още по-стара. Самият израз е отпратка към фраза от Евангелието в британския превод на Библията на крал Джеймс от 1610 година

Използването на такова жилище съгласно откривателите ще бъде на ниска цена и безвредно. Обработката и потреблението на човешките запаси не съставляват някакви особени софтуерни компликации, а в противен случай, може да добави екосистемата на бъдеща извънземна колония. Чрез разбъркване на реплика на реголит с албумин, кератин и карбамид в лабораторията, откривателите съумяха бързо да отпечатат няколко елементи на мастилено-струен 3D принтер единствено при 65 °C. За разлика от други препоръчани технологии за произвеждане на свързващи материали на място, този способ дава опция това да се прави без комплицирано съоръжение. Например, при положение на щета на високотехнологично устройство, в случай че е належащо да се консултирате със Земята, ще отнеме 44 минути, с цел да изчакате отговор, а по-късно да изчакате до 26 месеца за доставката на аварийни елементи (полетът до Марс продължава към 8 месеца, само че удобният стартов прозорец за старта се отваря почти на всеки две години, когато Земята и Марс имат положително релативно състояние в своите орбити.

Смята се, че един литър човешка кръвна плазма съдържа задоволително албумин, с цел да се направи 30 грама лепило за реголита. Ако астронавтите подаряват кръв 2 пъти седмично, всеки от тях може по този метод да създава 2,5 кг материал на месец - т.е. за една общоприета тухла от алена глина. Готовият материал сподели здравина на напън от 25 мегапаскала, а когато се добави карбамид, той може да издържи до 40 МРа и повече от 300 % на напън. Бетонът на Земята има здравина на напън от 20 до 32 МРа.

Авторите означават и екологичността на материала - той може да се рециклира и изхвърля. Синтетичните полимери и смоли като свързващи субстанции, употребявани на Земята, са виновни за излъчванията на съвсем 8% от въглеродния диоксид в атмосферата. Затова този способ по принцип би могъл да се употребява за строителство на Земята, изключително откакто подобен биологичен материал на Земята може да бъде синтезиран изкуствено. На идващия стадий от проучването се възнамерява да се притегли и поддръжката на лекарите и да се дефинира по какъв начин престоят отвън Земята ще повлияе на телата на астронавтите, като се вземат поради рисковите топлинни цикли, високата радиация и ниското налягане. В подтекста на тези изследвания главният въпрос ще бъде да се реши какъв брой „ строителна " плазма ще може да бъде извлечена от тяхната кръв без риск за здравето.

(Превод за „ Труд " - Павел Павлов)

Източник: cross.bg

СПОДЕЛИ СТАТИЯТА


Промоции

КОМЕНТАРИ
НАПИШИ КОМЕНТАР