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博菲人说,火星殖民者可以在桶里小便,如果他们想要避难所,可以献血

一组来自曼彻斯特大学的学者提出了一种创新的,意想不到的方式来为未来的火星殖民地创造结构:将第一殖民者的体液与火星土壤混合,创造超强度混凝土。

该方法发表在《今日材料》杂志《生物》上,反映了未来任何火星定居项目都会涉及到的在遥远的行星际距离上运输建筑材料的困难和成本。

将建筑材料从地球运送到火星将需要巨大的支出——一项估计表明,每块砖的成本高达200万美元——同时也会大大增加任何任务的后勤复杂性。因此,显而易见的解决方案是利用火星表面已有的材料建造结构,这一技术被称为原位资源利用(ISRU)。

“科学家们一直致力于开发可行的技术,在Mars表面生产类似混凝土的材料,但我们从来没有停止思考,我们的答案可能一直在我们的心中,”曼彻斯特大学的Aled Roberts博士和项目共同作者在曼彻斯特UNI新闻发布会上说。

火星表面不缺少松散的岩石和灰尘(统称为表土),这可以很容易地用作制造混凝土的成分。水也存在于这颗红色星球上,尽管水不易获得,但它最终可能从地表下释放出来,用于制造建筑材料以及维持殖民者的生存,这并不是不可能的。

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作者研究了一种称为人血清白蛋白(HSA)的蛋白质的使用,这种蛋白质存在于血浆中,作为粘合剂与表土混合,形成论文中描述的地外表土生物复合物或ERB。结果令人印象深刻,正如论文所述:

采用简单的制造策略,生产了基于HSA的ERB,其抗压强度高达25.0 MPa【兆帕】。相比之下,标准混凝土的抗压强度通常在20至32 MPa之间。

更有用的是,其他人类分泌物在这一过程中也同样有用:

加入尿素——可从宇航员的尿液、汗水或眼泪中提取——在某些情况下可进一步提高抗压强度300%以上,性能最佳的配方的平均抗压强度为39.7 MPa。

“混合物中确实含有70%的水,但这种水是可以回收的,”罗伯茨博士告诉《登记册》。“从本质上讲,硬化过程是由材料干燥驱动的,因此,如果你以这种方式干燥它们,使水重新凝结,那么你就能够回收水。这一点很重要,因为水是火星上的宝贵资源。”

这一恢复过程非常重要,将是首先构建结构的驱动因素之一。毫无疑问,水将从地球上带来,但它的供应将是有限的,因为它也是极其沉重和庞大的。它也不能到处乱放,因为它在火星表面的大部分时间都是以冰的形式存在,而在火星稀薄的大气中,它以液体的形式会很快蒸发掉。

因此,定居者必须建造建筑物,以维持稳定的气候,使水保持液态,防止蒸发,并可能从施工中回收。

火星血砖具有惊人的强度,这是由于血液中的蛋白质在化学过程中重新组织成“一个紧密的氢键超分子β-片网络——类似于蜘蛛丝的内聚机制。”这使得exo建筑专家建议HSA ERB可以进行3D打印。他们还建议,为了提供一个快速的早期构建起始包,也可以在任务中携带合成蜘蛛丝和相当于人类HSA血液蛋白的牛。

我们确实想到的一点是,人类体液的使用意味着宇航员可以在火星上建立早期人类定居点的热潮中被利用。虽然大多数航天国家都认为船员安全至高无上,但在极端情况下可能会有一些人的政治考虑可能超过船员的安全,而个人可能会被要求给予比他们安全的更多。罗伯茨博士对此充满希望,因为他认为这最终会适得其反。

他说:“我认为宇航员的健康和安全将是任何太空任务的重中之重——因此我不认为为了迅速扩大栖息地而过度使用这项技术。”。

“如果这项技术被过度使用,并对宇航员的健康产生不利影响,那将是一场灾难。然而,建造厚墙和天花板的建筑物的目的是保护宇航员的健康和安全(免受辐射和流星撞击)–因此,必须在某个地方找到折衷方案。如果他们过于谨慎,并且没有充分利用这项技术,太阳耀斑或流星撞击可能会造成更大的伤害,”他补充道。

在这一点上,我们在登记处正式提出,这项技术今后应被称为丘吉尔方法,因为它只提供血、土、眼泪和汗水。我们坦率地承认,丘吉尔在1940年5月13日的著名演讲中没有提到尿液,但我们认为这是含蓄的,因为有人暗示他经常被激怒,而且在演讲时也可能如此。

罗伯茨博士向我们指出,曼彻斯特大学团队命名为ActoCalm,但他善意地补充说:“请随意使用丘吉尔的引用。”

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涵涵说

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