Кровь, пот, слезы и моча. Ученые придумали строительный материал для космоса

"Нам нужно вернуться и построить на Луне постоянную базу... а затем построить город на Марсе, что позволит нам стать космической цивилизацией, межпланетным видом", – сказал Маск на пресс-конференции после запуска космического корабля Crew Dragon к МКС.

Этот биокомпозитный материал может стать основой марсианских колоний будущего. Коллаж: "Сегодня"

Специалисты Манчестерского университета и Университета Осло разработали строительный материал AstroCrete, который можно делать из марсианского или лунного грунта и крови, мочи, слез и пота с космонавтов, а потом печатать на 3D принтере. По расчетам ученых, это позволит строить на Марсе или Луне прочные сооружения без необходимости везти материалы с Земли.

Эти исследования опубликованы в Materials Today Bio.

За основу ученые взяли реголит – это рассыпчатый грунт, который покрывает всю Луну и Марс, а также другие каменные планеты. К реголиту добавили воду и белок, извлеченный из плазмы человеческой крови. Получился вязкий материал, прочность на сжатие которого составила 25 мегапаскалей – это уровень бетона М350, который используют в строительстве больших и сложных сооружений.

Особенности AstroCrete:

  • белок из крови человека может образовывать биокомпозитный материал с лунной или марсианской пылью;
  • биокомпозитные материалы по прочности на сжатие не уступают лучшим маркам бетона;
  • добавление мочевины может увеличить прочность на сжатие более чем на 300%;
  • полученным биокомпозитом можно печатать через 3D-принтер.

Схема производства AstroCrete из сывороточного альбумина. Фото: Materials Today Bio

После добавления мочевины прочность AstroCrete выросла еще в три раза, опередив лучшие марки бетона. Мочевину можно извлекать из мочи, пота и слез космонавтов.

Ученые подсчитали, что более 500 кг высокопрочного AstroCrete может быть произведено в течение двухлетней миссии на поверхности Марса командой из шести астронавтов.

Схема производства AstroCrete из физиологических жидкостей космонавта. Фото: Materials Today Bio

Гипотетическая блок-схема, изображающая, как HSA может быть произведен из ресурсов, доступных на Марсе и если позволяют технологические возможности – в конечном итоге дополнен или заменен автономным биореактором.

Почему кровь, пот и слезы

Когда-то одной из наиболее распространенных смесей для каменной кладки был известковый раствор и свиная кровь, которая регулировала рост кристаллов карбоната кальция.

Доктор Алед Робертс из Манчестерского университета, который работал над проектом, сказал, что новый метод имеет значительные преимущества перед многими другими предлагаемыми методами строительства на Луне и Марсе.

"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", – сказал он.

Почему ученые обратились к древней технологии

Загружать трюмы кораблей кирпичом или мешками цемента невероятно дорого и непрактично. Нужно строить из местного материала, используя все, что есть под рукой. Таким образом специалисты вспомнили опыт прошлого и решили провести эксперименты с человеческой кровью в роли связующего материала.

Исследование показало, что белок сывороточный альбумин можно использовать как связующий материал для получения цементообразной смеси с прочностью на сжатие выше обычного бетона. Изучив рабочий механизм, ученые выяснили, что белки крови сворачиваются, образуя слои, которые удерживают материал.

John Dou