Dalam beberapa dekad yang akan datang, NASA, Agensi Angkasa Eropah (ESA), China, dan Rusia semua merancang untuk membuat pos di permukaan bulan yang akan memungkinkan kehadiran manusia secara kekal. Cadangan ini bertujuan untuk memanfaatkan kemajuan dalam pembuatan aditif (percetakan alias 3-D) dengan Pemanfaatan Sumber Dalam Situasi (ISRU) untuk mengatasi cabaran tertentu dalam hidup dan bekerja di Bulan.
Demi International Moon Village mereka, ESA telah bereksperimen dengan "lunacrete" - lunol regolith yang digabungkan dengan agen ikatan untuk membuat bahan bangunan. Tetapi baru-baru ini, sepasukan penyelidik melakukan kajian (bekerjasama dengan ESA) yang mendapati bahawa lunacrete berfungsi lebih baik jika anda menambahkan ramuan khas yang dibuat oleh angkasawan sendiri - air kencing!
Lebih khusus lagi, urea kimia, sebatian organik yang terdapat dalam air kencing haiwan. Pasukan yang bertanggungjawab untuk penemuan ini diketuai oleh Shima Pilehvar dari Collegestfold University College dan termasuk ahli dari Norway, Sepanyol, Belanda, dan Itali. Penyelidikan mereka, yang baru-baru ini muncul di Jurnal Pengeluaran Bersih, disokong oleh Pusat Penyelidikan dan Teknologi Angkasa Eropah (ESTEC) ESA.
Seperti yang mereka jelaskan dalam kajian mereka, pasukan melakukan beberapa eksperimen untuk menentukan potensi urea untuk bertindak sebagai pemplastik. Apabila dimasukkan ke dalam konkrit, mereka ingin melihat apakah ia akan melembutkan campuran awal dan membuatnya lebih lembut sebelum mengeras. Menguji ini melibatkan penggunaan regolith lunar simulasi yang dikembangkan oleh ESA dengan urea dan pelbagai alat pemplastik dan kemudian mencetak 3-D produk yang dihasilkan.
Ramón Pamies, seorang profesor di Universiti Politeknik Cartagena (UPCT) dan pengarang bersama kajian itu, menerangkan bagaimana lunacrete akan dibuat oleh angkasawan dalam siaran akhbar Sinc baru-baru ini:
"Untuk membuat konkrit geopolimer yang akan digunakan di bulan, idenya adalah menggunakan apa yang ada: regolith (bahan longgar dari permukaan bulan) dan air dari ais yang ada di beberapa daerah. Tetapi lebih-lebih lagi, dengan kajian ini kita telah melihat bahawa produk buangan, seperti air kencing personel yang menempati dasar bulan, juga dapat digunakan. Dua komponen utama cecair badan ini adalah air dan urea, molekul yang membolehkan ikatan hidrogen dipecahkan dan, oleh itu, mengurangkan kelikatan banyak campuran berair. "
Eksperimen tersebut dilakukan di Østfold University College di Norway, di mana sampel dibuat dan diuji. Mereka juga menjalani analisis di UPCT menggunakan teknik yang dikenal sebagai difraksi sinar-X. Apa yang ditunjukkan oleh eksperimen adalah bahawa sampel yang dibuat dengan urea dapat mentolerir beban berat badan tinggi sambil tetap hampir sama dalam bentuk yang sama.
Untuk melihat bagaimana mereka akan mengalami variasi suhu yang melampau, seperti yang ada di Bulan, sampel juga dipanaskan hingga 80 ° C (176 ° F) dan kemudian dibekukan, berulang-ulang. Setelah lapan kitaran beku-cair, daya tahan mereka diuji lagi dan didapati lebih kuat. Singkatnya, ujian ini menunjukkan bahawa praktik in-situ lain (menggunakan jamban) dapat membantu pembinaan pangkalan bulan yang dapat menangani unsur-unsur tersebut.
Walaupun hasil ini memberangsangkan (jika sedikit), pasukan menekankan bahawa pengujian lebih lanjut perlu dilakukan dan proses pengekstrakan masih belum dirancang. Sebagai Anna-Lena Kjøniksen, seorang penyelidik dari Collegestfold University College yang mengawasi kajian ini, menunjukkan:
"Kami belum menyelidiki bagaimana urea akan diekstrak dari air kencing, kerana kami menilai apakah ini benar-benar diperlukan, kerana mungkin komponennya yang lain juga dapat digunakan untuk membentuk konkrit geopolimer. Air sebenarnya dalam air kencing dapat digunakan untuk campuran, bersama dengan air yang dapat diperoleh di Bulan, atau gabungan keduanya. "
Pasukan ini juga menekankan perlunya ujian lebih lanjut untuk melihat bahan binaan mana yang paling sesuai untuk pembuatan pangkalan bulan. Selain daya tahan dan toleransi terhadap panas dan sejuk yang melampau, ia juga perlu menjadi sesuatu yang dapat dihasilkan secara besar-besaran oleh pencetak 3-D. Sayangnya, ini hanyalah salah satu cabaran untuk membina pangkalan bulan.
Tetapi seperti yang ditunjukkan oleh kajian ini, cabaran seperti itu memberi peluang untuk menjadi kreatif. Apabila semakin dekat dan hampir ke titik di mana misi utama bulan dijadualkan - seperti Project Artemis, hanya untuk permulaan - kita dapat menjangkakan bahawa penyelesaian yang lebih kreatif akan dicadangkan.
