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用于月球居住的太空砖

更新时间:2020-09-14 05:09点击:

  科学研究所(IISc)和印度太空研究组织(ISRO)的研究人员团队在太空探索方面可能迈出了重要的一步,他们开发了一种在月球上制造砖状结构的可持续工艺。它利用月球土壤,并利用细菌和瓜尔豆将土壤固结为可能的承重结构。研究人员认为,这些“太空砖”最终可以用来组装结构,以便在月球表面上居住。

用于月球居住的太空砖

  “这是非常激动人心的,因为它带来了两个不同的领域,生物学,机械工程 -together,” Aloke库马尔,助理教授机械工程系,IISC,两项研究最近发表在作者之一表示,陶瓷国际 和PLOS一。

  太空探索在上个世纪呈指数增长。随着地球资源的迅速减少,科学家们只是加大了对居住在月球和其他行星上的努力。

  将一磅材料运送到外层空间的成本约为10,000美元。IISc和ISRO团队开发的过程使用尿素(可从人尿中获取)和月球土壤作为在月球表面上建造的原料。这大大减少了总支出。该方法还具有较低的碳足迹,因为它使用瓜尔豆胶代替了水泥作为载体。这也可以用来在地球上制造可持续的砖头。

  一些微生物可以通过代谢途径产生矿物质。一种叫做巴斯德孢子菌(Sporosarcina pasteurii)的细菌通过称为尿素分解循环的代谢途径产生碳酸钙晶体:它利用尿素和钙将这些晶体形成为该途径的副产物。库马尔说:“自寒武纪开始以来,生命有机体就参与了这种矿物沉淀,现代科学现已发现了它们的用途。”

  为了利用此功能,IISc的Kumar及其同事与ISRO科学家Arjun Dey和I Venugopal合作。他们首先将细菌与模拟月球土壤混合。然后,他们添加了所需的尿素和钙源以及从本地瓜尔豆中提取的树胶。加入瓜耳胶以通过用作碳酸盐沉淀的支架来增加材料的强度。孵育几天后获得的最终产品具有显着的强度和可加工性。

  “我们的材料可以使用简单的车床加工成任何自由形状。这是有利的,因为这完全避免了对专用模具的需求,这是试图通过铸造制造各种形状时常见的问题。这种能力还可以用于制造无需额外的固定装置即可在月球上建造复杂的互锁结构。”另一位作者IISc机械工程系助理教授Koushik Viswanathan解释说。

  在PLOS 一个研究,由Rashmi迪克西特,一个DBT-保科研究员IISC,构思也调查了的地方使用其他可用的本地土壤细菌S.巴斯德。在班加罗尔测试了不同的土壤样品后,研究人员找到了具有相似特性的理想候选物:芽孢杆菌。仅一小瓶巴氏酵母就可以花费Rs。50,000; 研究人员说,另一方面,velezensis的价格便宜约十倍。

  作者认为,这是朝着在太空中建造建筑物迈出的重要的第一步。Kumar说:“在研究陆地外部栖息地之前,我们还有很长一段路要走。下一步是通过更自动化和并行的生产过程来制造更大的砖块。” “同时,我们还希望进一步提高这些砖的强度,并在各种载荷条件下(例如冲击和可能的地震)对其进行测试。”


用于月球居住的太空砖