Транспортировка одного кирпича на Марс может стоить более $2 млн, поэтому строительство марсианской колонии в будущем кажется непомерно дорогим. Ученые из Манчестерского университета предлагают нестандартное решение проблемы. В исследовании, опубликованном в журнале Materials Today Bio, они доказывают, что белок человеческой крови в сочетании с мочевиной, потом или слезами хорошо связывает аналог реголита с Луны и Марса. Получаемый в результате биокомпозит, названный AstroCrete, прочнее обычного бетона, и идеально подходит для строительной 3D-печати во внеземных средах.
Прочность реголитного композита на основе человеческого белка сывороточного альбумина (HSA) имеет прочность на сжатие 25 МПа (у обычного бетона 20—32 МПа). Но в сочетании с продуктами человеческой жизнедеятельности (мочевина, пот и слёзы) прочность AstroCrete можно поднять более чем в 4 раза! Ученые подсчитали, что за 2-летнюю миссию на Марс командой из 6 астронавтов может быть произведено более 500 кг такого биокомпозита. При использовании местного материала (блоки из реголита) этого будет достаточно для строительства и удвоения жилплощади с каждой последующей миссией.
Но есть нюанс. Чтобы произвести полтонны AstroCrete в течение высадки, каждый астронавт должен сдавать достаточный объём крови для производства примерно 2,5 кг биокомпозита в месяц. Учёные исходили из того, что 1 литр плазмы человеческой крови содержит достаточно белка HSA для производства 300 граммов биокомпозита. Учитывая среднее процентное содержание плазмы в крови человека на уровне 56%, получается, что сдавать нужно 1,78 л крови. И это по два раза в неделю. Нежизнеспособная модель, прямо скажем. Учёные и сами это понимают, указывая, что долгосрочные последствия донорства на здоровье астронавта ещё предстоит оценить. Пока же можно предложить кратно снизить «выход» получаемого AstroCrete (из расчёта, скажем, 2 литра сдаваемой крови в год), либо использовать растительные белки. Учёные отмечают, что последние обладают значительно худшими качествами, но их можно будет получать на месте.
Это не первая попытка использовать продукты человеческой жизнедеятельности для строительной 3D-печати на месте. В прошлом году подобный подход предлагали ESA и европейские учёные для строительства лунной базы. Транспортировка материалов туда, конечно, дешевле, чем на Марс, но тоже обходится в копеечку ($22200 за 1 кг). В исследовании, опубликованном в Journal of Cleaner Production, учёные предложили использовать мочевину в качестве пластификатора. Он необходим для придания бетонной смеси из лунного реголита большей пластичности и податливости, что критично при использовании строительных 3D-принтеров.
Источник: Phys.Org