향후 수십 년 동안 NASA, 유럽 우주국 (ESA), 중국, 러시아는 모두 달 표면에 전초 기지를 만들어 인간의 영원한 존재를 허용 할 계획입니다. 이러한 제안은 ISRU (In-Situ Resource Utilization)를 통해 적층 제조 (일명 3-D 인쇄)의 발전을 활용하여 달에서의 생활 및 작업의 특정 과제를 해결하려고합니다.
ESA는 International Moon Village를 위해 건축 자재를 만들기 위해 결합제와 결합 된 음력 레골리스 (lunarte)를 실험했습니다. 그러나 최근에 한 연구팀이 우주 비행사가 스스로 만들 수있는 특별한 성분 인 소변을 추가 할 경우 lunacrete가 훨씬 더 효과가 있다는 연구를 ESA와 공동으로 수행했습니다!
보다 구체적으로, 동물의 소변에서 발견되는 유기 화합물 인 화학적 요소. 이 발견을 담당하는 팀은 Østfold University College의 Shima Pilehvar가 이끌 었으며 노르웨이, 스페인, 네덜란드 및 이탈리아의 회원을 포함했습니다. 최근에 나타난 그들의 연구 클리너 생산 저널ESA의 유럽 우주 연구 및 기술 센터 (ESTEC)가 지원했습니다.
연구에서 설명했듯이 팀은 요소가 가소제 역할을 할 가능성을 결정하기 위해 여러 실험을 수행했습니다. 콘크리트에 통합 될 때, 초기 혼합물을 부드럽게하고 경화 전에 더 유연하게 만들 수 있는지 확인하고 싶었습니다. 여기에는 요소 및 다양한 가소제와 함께 ESA에서 개발 한 모의 달 regolith를 사용한 다음 결과물을 3D 인쇄하는 것이 포함되었습니다.
카르타헤나 폴리 테크닉 대학 (UPCT)의 교수이자 공동 연구자 인 Ramón Pamies는 최근 Sinc 보도 자료에서 우주 비행사들이 어떻게 lunacrete를 만들 것인지를 설명했습니다.
“달에 사용될 지오 폴리머 콘크리트를 만들기 위해 아이디어는 거기에있는 것들을 사용하는 것입니다 : 일부 지역에 존재하는 regolith (달 표면의 느슨한 물질)와 얼음의 물. 그러나이 연구를 통해 우리는 달 기지를 차지하는 요원의 소변과 같은 폐기물도 사용될 수 있음을 확인했습니다. 이 체액의 두 가지 주요 성분은 물과 우레아입니다. 분자는 수소 결합이 끊어 지므로 많은 수성 혼합물의 점도를 감소시킵니다.”
실험은 노르웨이의 Østfold University College에서 수행되었으며, 여기서 샘플을 제작하고 테스트했습니다. 그들은 또한 X 선 회절로 알려진 기술을 사용하여 UPCT에서 분석되었다. 실험 결과, 요소로 만든 샘플은 거의 완전히 같은 모양을 유지하면서 높은 중량의 하중을 견딜 수있었습니다.
그들이 달에 존재하는 것과 같은 극단적 인 온도 변화를 어떻게 견뎌 낼 수 있는지보기 위해, 샘플을 80 ° C (176 ° F)로 가열 한 다음 반복해서 냉동시켰다. 8 번의 동결-해동 사이클 후, 그 저항은 다시 테스트되었으며 훨씬 더 강한 것으로 밝혀졌습니다. 요컨대,이 테스트는 다른 현장 관행 (라틴 사용)이 요소를 처리 할 수있는 음력 기저의 구성을 도울 수 있음을 보여주었습니다.
이러한 결과는 고무적이지만 (약간이라도) 팀은 추가 테스트를 수행해야하며 추출 프로세스는 아직 설계되지 않았다고 강조합니다. 이 연구를 감독 한 Østfold University College의 연구원 인 Anna-Lena Kjøniksen은 다음과 같이 지적했습니다.
“우리는 이것이 실제로 필요한지 여부를 평가할 때 우레아가 소변에서 어떻게 추출되는지 아직 조사하지 않았습니다. 아마도 다른 성분들이 지오 폴리머 콘크리트를 형성하는 데 사용될 수도 있기 때문입니다. 소변의 실제 물은 달에서 얻을 수있는 물과 함께 또는 두 가지의 조합으로 혼합물에 사용될 수 있습니다.”
이 팀은 또한 달 기초를 만들기에 어떤 건축 자재가 최적인지 확인하기 위해 추가 테스트가 필요하다고 강조했습니다. 극심한 열기와 냉기의 복원력과 내성 외에도 3D 프린터로 대량 생산할 수있는 제품이어야합니다. 아아, 이것들은 달의 기초를 세우는 것의 도전 중 하나 일뿐입니다.
그러나이 연구에서 알 수 있듯이 이러한 과제는 창의성을 발휘할 수있는 기회를 제공합니다. Project Artemis와 같이 초보자를위한 주요 달 임무가 예정되어있는 지점에 가까워 질수록 더 창의적인 솔루션이 제안 될 것으로 기대할 수 있습니다.
