ESA、尿を採取しているんですか?ええ、そうですよ。月のレゴリスで家を建てるために、月面住民から尿を採取しているんです。もしかしたら

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ESA、尿を採取しているんですか?ええ、そうですよ。月のレゴリスで家を建てるために、月面住民から尿を採取しているんです。もしかしたら

将来の宇宙飛行士は、月に拠点を建設したいのであれば、血と汗と涙、そして、ええと、おそらく尿も流す覚悟をする必要があるだろう。

探検家たちが本当に地球の衛星を植民地化したいのであれば、月面に恒久的な拠点を建設する必要があります。宇宙飛行は費用がかかるため、居住可能な拠点を建設するための資材を送るとなると、途方もない費用がかかります。では、月で見つかる原材料を使って基地を建設するのはどうでしょうか?

これは、オランダの欧州宇宙機関(ESA)欧州宇宙研究技術センター、ノルウェーのエストフォルド大学、スペインのカルタヘナ工科大学、イタリアのパドヴァ大学の一団の研究者が行った一連の実験の背景にある考え方だ。

研究チームはDNA-1を用いて実験を行いました。DNA-1は、主に二酸化ケイ素と酸化アルミニウムからなる材料で、ESAが月のレゴリス(月の表面を覆う物質)を模倣するために開発しました。この混合物に水と尿素(尿によく含まれる化合物)を加えると、構造物の建設に使用できる泥状の材料であるジオポリマーが作られます。

「月面で使用されるジオポリマーコンクリートを作るには、そこに存在するもの、つまりレゴリスと一部の地域に存在する氷からの水を利用するというアイデアだ」と、クリーナープロダクションジャーナルに掲載された実験に関する論文の共著者で、カルタヘナ工科大学の機械工学教授、ラモン・パミエス氏は述べた。

「しかし、さらにこの研究によって、月面基地に駐留する職員の尿のような廃棄物も利用できることがわかりました。この体液の主成分は水と尿素です。尿素は水素結合を切断する分子であり、多くの水性混合物の粘度を低下させます。」

月面レゴリス実験

混合物の3Dプリントサンプルを作成するために使用された装置。画像提供:Shima Pilehvar他、Journal of Cleaner Production

水銀

太陽に最も近い惑星である水星には、凍った水は存在しないはずですよね?もう一度考えてみましょう。太陽風が氷を形成しているのです。

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尿素ベースのジオポリマー混合物を作製した後、研究者らは3Dプリンターを用いてチューブ状の混合物を作製した。そして、これらを積み重ねて、応力試験が可能なミニ構造体を作製した。また、比較のために、尿素の代わりに一般的な可塑剤であるナフタレンを含む2つ目の混合物も開発した。

DNA-1、水、尿素から作られた物質は、他の種類の混合物よりも強度が高いことを発見しました。また、8回の凍結と解凍を繰り返した後でも、その圧縮強度を維持し続けました。月に送られる物質は、太陽光が当たる場所によって灼熱から極寒まで変化する極端な温度に耐えなければなりません。

実験はまだ概念実証の段階だ。研究者たちは、尿から尿素を抽出し、月面で3Dプリントを大規模に展開する方法をまだ完全には解明していない。

「揮発性成分の蒸発を引き起こす可能性のある真空状態や、亀裂形成を引き起こす可能性のある大きな温度変動など、厳しい月の条件下でこれらの月のレゴリスジオポリマーがどのように挙動するかを評価するために、さらなる研究が必要だ」と論文は結論付けている。

このような条件下で形成されるジオポリマーが隕石の衝突に耐え、高レベルの放射線から身を守る能力も評価する必要があります。さらに、月面環境下での月面レゴリスジオポリマーの3Dプリントは、通常の大気条件下でのプリントよりもはるかに困難になると予想されます。これらの側面に関する追加作業が現在進行中です。

The RegisterはESAにコメントを求めました。彼らが嘘をついていないことを確認したかったのです。ESAは詳細を確認し、さらなる作業が必要だと述べました。

「この研究は、尿素を月面ジオポリマー製造のための化学混合剤として有望な用途として示す上で有用です」と、ESA国際月探査ワーキンググループのディレクターであるバーナード・フォーイング教授は月曜日にThe Register紙に語った。「真空、極度の温度(-200℃から+110℃)、太陽放射、そして宇宙粒子といった月面の環境を模倣した更なる試験が必要となるでしょう。」®

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