Kosmosā nekas nav atkritumi: pēta čuru izmantošanu Mēness bāzu būvniecībā
Foto: NASA

Cilvēcei attiecībā uz Mēnesi ir lieli plāni. Ja aizvadītā gadsimta sešdesmito un septiņdesmito gadu mijā Zemes pavadoni apciemojām galvenokārt tāpēc, lai pierādītu, ka tas ir iespējams, gan pētnieciskos nolūkos, tad nākotnē Mēness tiek uzlūkots jau kā kolonija un kosmosa osta tālākiem ceļojumiem. Tas nozīmē, ka tur būs jādzīvo. Dzīvošanai vajag mitekļus, bet nogādāt jau gatavus moduļus vai to sastāvdaļas, izejmateriālus kosmosā ir ārkārtīgi dārgi. Taču potenciālo risinājumu netrūkst, un daži no pētījumu virzieniem ir visai neparasti un intriģējoši.

Aptuveni kilograma materiālu nogādāšana uz Mēness vidēji izmaksā aptuveni 20 tūkstošus eiro (biežāk citētās NASA aplēses ir 10 tūkstoši dolāru par mārciņu kravas, tātad kilogramā tie būs 22 tūkstoši dolāru).

Lai realizētu ilgtermiņa plānus Mēnesi padarīt par bāzi tālākai Saules sistēmas apguvei, tostarp ceļojumiem uz Marsu, bāzu un citas infrastruktūras būvniecībai nepieciešamo materiālu nogāde izmaksātu kosmiskas summas. Racionālāk ir uz Mēnesi vest rīkus un metodes (zināšanu bagāžu), lai būvēt varētu no izejmateriāliem, kas pieejami uz vietas.

Viena no potenciālajām tehnoloģijām būvniecībā izmantojamu materiālu radīšanai aplūkota arī starptautiskas zinātnieku grupas veiktā pētījumā, kura rezultāti publicēti izdevumā "Journal of Cleaner Production".

"Visas nepieciešamās sastāvdaļas ģeopolimēru ražošanai potenciāli var tikt iegūtas turpat uz Mēness," pētījuma kopsavilkumā ieskicē zinātnieki.

Īsumā – tiek pētīti savienojumi, kas veidoti no Mēness regolīta un piemaisījumiem un kurus attiecīgi pēc tam var izmantot lielformāta 3D printeros dažādu detaļu drukāšanai. Šajā gadījumā pētītais piemaisījums ir… astronautu urīnā esošā urīnviela.

"Urīnviela var saraut ūdeņraža ķīmiskās saites un samazināt daudzu uz ūdens bāzes esošu mikstūru viskozitāti. Tā kā urīnviela uzreiz pēc ūdens ir otrs izplatītākais savienojums urīnā, tā ir pieejama jebkur, kur ir cilvēki," skaidro pētījuma autori.

Tīrs ūdens Mēness misijās arī būs kritiski svarīgs resurss, tāpēc visur, kur vien iespējams, jāmēģina pielietot citas izejvielas.

Pētījumā veikta virkne eksperimentu, kur urīnviela izmantota kā piedeva izejmateriāla plastificēšanai pirms sacietēšanas un rezultāti salīdzināti ar citām plastificēšanai lietotām piedevām. Par pamatizejvielu "Mēness javas" veidošanai eksperimentā tika izmantots Eiropas kosmosa aģentūras (EKA) izstrādātais mākslīgais regolīts. Starp citu, tiek arī pētīts, kā regolītu var izmantot vēl divu kritisku resursu – skābekļa un ūdeņraža – ražošanā uz Mēness. Par to vairāk vari lasīt, klikšķinot šeit.

Eksperimentā izstrādāto "Mēness javu" un no tās izgatavotos materiālus zinātnieki pēc tam pētīja virknē testu, tostarp simulējot ekstrēmos apstākļus uz Mēness – materiālu sakarsējot, tad atdzesējot, un tā vairākus ciklus, regulāri mērot izmaiņas materiāla izturībā.

Kosmosā nekas nav atkritumi: pēta čuru izmantošanu Mēness bāzu būvniecībā
Foto: S. Pilehvar, M. Arnhof et. al.

Pētnieki secināja, ka materiāls ar urīnvielas piedevu ir visai izturīgs un labi saglabā savu formu. Tiesa, pētījumi nebūt nav galā – pagaidām tālāk tiks attīstīts ne tikai šis koncepts, bet arī meklētas citas alternatīvas.

Piemēram, vēl viens vienādojuma posms, uz ko šajā pētījumā zinātnieki atbildi nesniedz – kā no urīna uz Mēness visefektīvāk izdalīt urīnvielu. "Šobrīd vēl tikai novērtējam, vai tas būs nepieciešams, jo tikpat labi ģeopolimēra javas ražošanā uz Mēness varētu izmantot arī citas izejvielas," vietnē "Space.com" citēti pētījuma autori.

Norvēģijas, Nīderlandes, Spānijas un Itālijas zinātnieku kopdarbu, kur šis koncepts izklāstīts krietni detalizētāk, vari lasīt, klikšķinot šeit.

Tags

Kosmoss NASA Visums Inženierzinātnes
Publikācijas saturs vai tās jebkāda apjoma daļa ir aizsargāts autortiesību objekts Autortiesību likuma izpratnē, un tā izmantošana bez izdevēja atļaujas ir aizliegta. Vairāk lasi šeit.

Comment Form