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2 # 薛定諤的喵星人
實際上,從上個世紀七十年代後,再也沒有人類登陸過月球表面,目前只有少數探測器在月球上幫助人類蒐集資訊,其中也包括中國成功向月球背面發射的“玉兔號”探測器。想要建造一個月球基地的難度遠遠超過了人們的想象,更不要說征服其他星球了。
其一,建立月球基地需要解決生活問題,水和氧氣都是必不可少的。目前人們已經發現月球兩極地區存在大量水冰,雖然沒有地球的含水量大,但是十分有利於我們早期的探索。因此,科學家們面臨的難題之一就是,如何將這些水冰順利開採,並且藉助於儀器將其轉化為氧氣,這其中還需要克服大量的技術問題。
其二,開採資源以及進行其他方面的轉化其實都離不開能源。這就好比創業需要一定的啟動資金一樣,人類在建立月球基地早期需要的能源如果不能從地球上運送過去,就只能就地取材。
最後,月球沒有大氣層的保護,除了宇宙輻射的影響之外,這裡還隨時面臨被小行星撞擊的風險,因此人類建造月球基地需要找到一個安全穩定的區域。
科學家們正在探索利用宇航員的尿液來幫助建造首批月球基地的可能性。利用從月球上收集的資源再加上宇航員的一點幫助,希望這些月球定居者能減少從地球運輸建築材料的高昂成本。1969年,透過阿波羅11號任務,人類終於在地球的衛星留下了自己的腳印,然而當時在那裡的停留時間非常短。
幾十年過後,人類終於準備在月球表面建立半永久棲息地,並且可能只要在宇航員小便的幫助下--或者更確切地說是尿液中所含的尿素的幫助下建立起這個棲息地。
但為什麼要選擇這樣做呢?原因是將材料送入太空需要耗費大量的成本和後勤工作。從地球表面運輸0.45公斤到軌道的成本大約是1萬美元,因此,可以想象,把所有建造所需的裝置和材料運送到月球是不可能的。為此,科學家們正在探索其他方式。
許多研究已經開始探索是否可以利用機器人勞動力從月球土壤也被叫做風化層中打印出類似混凝土的結構。
在月球上建立起這樣一個避難所可以幫助Explorer避開真空環境、高水平輻射、極端溫度及溫度波動、沖刷月球表面的微型隕石撞擊等。
現在,一個由國際科學家組成的團隊進行了一項新研究,他們開始研究另一種資源--人類尿液--是否可以用來製造更實用的月球建築材料。
研究小組檢查了尿液中的尿素是否可以作為一種可用於月球表面的3D列印混合物的增塑劑。增塑劑本質上是一種新增劑,可以加入到混凝土混合物中起到軟化混合物的作用。這一工藝的本質是尿素讓氫鍵斷鏈從而降低了其所作用物的粘度。
作為研究的一部分,研究人員透過3D列印技術列印了一系列“泥”管,這些“泥”管由一種歐航局製造的類似於月球風化層材料、尿素或其他增塑劑混合而成。
結果研究人員發現,用尿素作為增塑劑列印的管子雖然外形不怎麼美觀但它能承受住非常重的負荷且在很大程度上保持了材料的穩定性。在被加熱到80°C之後,研究人員在對管子的電阻進行了測試後發現,在經歷了8次類似於月球表面溫度變化的凍融迴圈後管子的電阻有所提高。
樣品U是用尿素作為增塑劑製成,而樣品N則用一種更常見的新增劑--萘列印而成
研究人員強調,他們需要展開進一步的研究來發現建造首個月球棲息地的理想材料。
相關研究報告已發表在《Journal of Cleaner Production》上。