如何跳出常規思維條條框框的約束,一直是在人類太空探索中不斷續寫傳奇的關鍵。無論是在陽光下拍攝地球的照片,還是嘗試將火箭降落在漂浮的船上,對於那些有興趣瞭解更多宇宙知識的人來說,嘗試新事物一直是一個持續的主題。
最近,曼徹斯特大學的一個團隊提出了一種切實可行的解決方案,可用於解決在太空中建造住所的材料——採用宇航員本身作為一種生物反應器,透過人類的血液、汗水和眼淚作為體內粘合劑,利用太空塵埃,構建一種生物複合材料即“太空混凝土”,用以構建人類早期殖移民火星的基礎設施。
混凝土是地球上一種常見的建築材料,但其使用過程中涉及大量的裝置並耗費大量的能源。因此,如果採用這種方法搭建早期人類在火星上的家園,其成本高到令人望而卻步。針對這個問題,研究人員提出了各種可能的解決方案,但每種方案仍然存在一些缺點。
新技術存在一些缺點,其中最大的問題就是需要宇航員做出犧牲。該新材料實際上是透過宇航員的血液、汗水、眼淚,甚至是尿液,來製作得到實用的建築材料。
粘合劑是任何建築材料的關鍵元素:採用什麼將它們粘合在一起。該新材料中,其答案很簡單——即採用人血清白蛋白,一種血漿。這種名為“太空混凝土”的新材料將人血清白蛋白與火星風化層混合,其抗壓強度高達25兆帕,與地球上普通混凝土中20-32兆帕的強度相當。尿素是常用於各種工業過程的化學品,如果將尿素新增到該混凝土中,將會使“太空混凝土”的抗壓強度提高300%,達到39.7兆帕,從而製造出一種比混凝土還要堅固的建築材料。
Aled Roberts 博士是一篇該主題最新論文的作者之一,他建議由六個生物反應器組成的機組人員可以製造足夠的粘合材料,在兩年的任務中製造 500 公斤的太空混凝土。雖然不足以單獨建造一個棲息地,但這種高強度材料可能幫助搭建類似塔架等一樣的專業設施。
如果你碰巧想知道這個想法最初來自世界的哪裡——歷史將是最好的答案。 動物血早在中世紀被用於原始砂漿中,因此即使是一個訓練有素的人類探索另一個未知星球,其方法同樣適用,跳出正常思維的約束,創造一個行走的生物反應器。
這不是一個新想法——動物血在中世紀被用來粘合砂漿——但這不是人們可能期望在太空時代找到的解決方案。無論是否新,它都可以幫助解決建立外星殖民地的巨大問題——巨大的成本。最新資料表面,將地球上物體發射到火星,每公斤至少將耗資10000元。至少花費1500美元每千克包括火箭發射,更不用說實際。2017年的一份報告發現,它可能花費高達200萬美元的船一個火星磚。
“科學家們一直試圖採用一種可行的技術,在火星表面製造出一種類似混凝土的建築材料,但我們從未停止思考答案可能一直在我們體內,”曼徹斯特大學的材料工程師 Aled Roberts 說。然而,研究人員又補充到:“我們相信,人血清白蛋白地外風化層生物複合材料可能在新生的火星殖民地中發揮重要作用,但最終將被多功能生物反應器或其他技術所取代。”