Uspešno ste se registrovali!
Molimo vas, ulogujte se putem linka koji vam je poslat na
 - Sputnik Srbija, 1920
NAUKA I TEHNOLOGIJA

Od krvi i prašine: Neverovatne ideje za kosmičku izgradnju

© Foto : Cortesía de ABIBOO Studio / SONetOvako bi mogao da izgleda prvi grad na Marsu 
Ovako bi mogao da izgleda prvi grad na Marsu  - Sputnik Srbija, 1920, 21.11.2021
Pratite nas
Projekti naseljavanja Meseca već se razrađuju, a na redu je — Mars. Ali skupo je i tehnički složeno bilo šta dostaviti na Crvenu planetu.
Zato naučnici razmatraju razne varijante proizvodnje hrane, goriva, energije i građevinskog materija od lokalne sirovine, uključujući i ono što nastane kao proizvod životne aktivnosti kolonista.

Akcenat na lokalne materijale

Mars nema gustu atmosferu i magnetno polje. Prvim doseljenicima će biti potrebno sigurno sklonište da bi se zaštitili od kosmičkog zračenja, sunčeve radijacije i mikrometeorita. Osim toga, na Marsu besne peščane oluje a brzina vetra može da bude veća i od sto kilometara na sat. Jedini materijal, od kojeg se nešto može izgraditi su rastresite površinske stene, tačnije Marsov regolit.
Potreban je i stabilizator — vezivna supstanca koja daje čvrstinu materijalu. Istovremeno, sirovina mora biti plastična i to je jedan od zahteva tehnologije aditiva.
Kao stabilizator se obično uzima u obzir neorganski cement koji se može dobiti iz vode koja se nalazi u ledu Marsa, ili ugljendioksid i azot koji su u atmosferi Crvene planete, ili pak biosintetički polimeri poput paukove mreže ili proteina albumina koji se nalaze u krvi rogate stoke.

Korist od životinjske krvi

Vezivne supstance biološkog porekla (smole drveta, kolagen iz kopita, kazein iz sira, životinjska krv) hiljadama godina široko su se koristili za pravljenje lepka. Sintetički lepkovi na bazi nafte su prema istorijskim standardima skorašnji pronalazak.
Životinjska krv se još u Srednjem veku često dodavala u malter.
U 19. veku u Francuskoj je, mešanjem opiljaka i krvi bika, dobijeno kuvano drvo. Prilikom zagrevanja do temperature od 150-200 stepeni Celzijusa, iz smeše se pod pritiskom uklanja višak vlage. U tom procesu molekuli albimuna vezuju se u oligomerne lance i prodiru kroz celu masu, dajući joj izuzetnu čvrstinu. Kuvano drvo je korišćeno za izradu malih predmeta za enterijer, elemenata za dekoraciju nameštaja i okvira za slike. Za jedan kilogram ovakvog „drveta“ bilo je potrebno samo oko 130 mililitara krvi. U stvari, to je bio prvi biokompozitni materijal.
Početkom 20.veka, američka kompanija „Haskell Manufacturing“ proizvodila je haskelit-šperploču lepljenu hidrofobnim lepkom na bazi goveđeg albumina. Korišćena je za izradu trupova aviona, čamaca, plutajućih mostova, kao i elemenata građevinskih konstrukcija.
Više puta su se javljale ideje da se životinjska krv iz klanica, koja se obično baca ili spaljuje, upotrebi u proizvodnji građevinskih blokova, za to su izdavani patenti. Ipak, svi slični izumi nisu imali prođe — jer su „krvave“ cigle previše skupe. Druga stvar je, međutim, Mars gde nisu na snazi zakoni tržišta.

Beton od krvi astronauta

Jasno je da niko ne planira da dovede krave na Mars. Za sada je tako. To znači da će, umesto goveđeg, morati da se koristi ljudski albumin. Mešanjem rastresitog materijala, sličnog mesečevom ili marsovskom regolitu, britanski naučnici su sa ovim proteinom iz ljudske krvi dobili biokompozit koji ne zaostaje za betonom. Nazvali su ga „AstroCrete“.
Napravili su dve varijante — za Mesec i za Mars sa koncentracijom albumina od 15 odnosno od 37,5 odsto. Granica izdržljivosti na pritisak je od 19,5 do 25 megapaskala, kao i kod običnog betona, a ukoliko se još doda ureja, onda će iznositi 39,7.
Albumin je najzastupljeniji protein u ljudskoj krvi. U plazmi ga ima 40-45 grama po litru, a dnevno se doda još12-25 grama. Prema proračunima, litra krvi je dovoljna za 300 grama kompozitnog betona. Ako svaki astronaut daje krv dva puta nedeljno, to će dati oko 2,5 kilograma kompozita mesečno. Za 72 nedelje može da se izgradi prostor za još jednog doseljenika.
Za ovu tehnologiju nisu potrebni bioreaktori, a ni oprema za proizvodnju sintetičkih polimera, pa je zbog toga i potrošnja energije, vode i vremena dosta manja. Važno je da proizvodnja ne zavisi od isporuka sa Zemlje. Kolonija će moći samostalno da proširi životni prostor ili obnovi uništeni, pod uslovom da drugi sistemi za održavanje života rade normalno.

Moćni dodatak

Vezivne sposobnosti nastaju u albuminu kada su proteini u krvi povišeni. Oni se spajaju u pljosnate strukture poznate pod nazivom beta-listovi koje upravo i drže čestice materijala. Ali da bi se to postiglo treba da se obrade, najbolje urejom, što je još jedna komponenta „AstroCrete“.
U proseku, osoba proizvodi jednu do dve litre urina dnevno, što je 20-35 grama uree. Ona se stvara u sistemu za održavanje vitalnih funkcija kada se dobija čista voda. To je dragocena sirovina. Njome se, na primer, mogu đubriti biljke. Ali po mišljenju naučnika, za ovo je pogodan i azot iz atmosfere Marsa, a ureju je bolje iskoristiti za „krvavi“ beton.

Pauci su sledeći

Kao alternativa za ljudske albumine razmatra se paučina. Osnova paučine je isti protein od kog se prave čaure svilene bube — fibroin. Njegova svojstva adhezije nisu ništa lošija od albumina, a molekuli takođe formiraju jake mreže zahvaljujući vodoničnim vezama.
Pauci su više puta poslati u svemir. Nedavni eksperiment — kada su na Međunarodnoj kosmičkoj stanici posmatrali dve jedinke različitog pola vrste Trichonephila clavipes — pokazao je da bez ikakvih problema pauci pletu mreže u nultom stepenu gravitacije.
Međutim, varijanta sa paucima je teža. Za njih su potrebni odvojene prostorije — dosta prostrane, da ne smetaju jedni drugima. Njih treba paziti, hraniti ih larvama muva. Osim toga, za razliku od svilene bube, pauke je teže uzgajati. Sve se svodi na to da će biti potrebno praviti sintetičke pandane paučine na bazi rekombinantnih proteina.
U naselju na Marsu sirovine se teoretski mogu sintetisati i u bioreaktoru, a kako ne bi stajao bez posla, u njemu se može praviti još i biogorivo, hemikati, farmaceutski preparati, hrana, kao i derivati od ljudskih otpadnih proizvoda. Ali za sada ne postoje univerzalne smernice, pa će prvi naseljenici morati da računaju u glavnom na vlastite snage i na lokalne resurse.
Construction on the self-sustaining, bio-regenerative village is set to begin next year - Sputnik Srbija, 1920, 31.03.2021
Kako će izgledati glavni grad prve ljudske naseobine na Marsu /video/
Sve vesti
0
Prvo nova obaveštenjaPrvo stara obaveštenja
loader
Da biste učestvovali u diskusiji
izvršite autorizaciju ili registraciju
loader
Ćaskanje
Zagolovok otkrыvaemogo materiala