Norsk forskning: Vil bruke astronaut-urin til å blande månebetong

Det har ikke vært mennesker på månen siden 70-tallet. Nå planlegger Nasa en retur i 2024. På bildet ser vi Buzz Aldrin under den første måneferden i 1969. Foto: NASA.
Det har ikke vært mennesker på månen siden 70-tallet. Nå planlegger Nasa en retur i 2024. På bildet ser vi Buzz Aldrin under den første måneferden i 1969. Foto: NASA.

En norsk studie viser veien til byggematerialer for en fremtidig månebase, ved hjelp av stoffer i urinen til astronauter.

Nasa planlegger retur til månen for mennesker i 2024, og en forskningsbase på sikt. Problemet er at det er svært dyrt å frakte byggematerialer opp dit, og vannmangel på månen gjør det vanskelig å bygge i betong. En studie ved Høgskolen i Østfold kan bidra til en løsning på problemet.

Professor Anna Lena Kjøniksen (t.v.) og førsteamanuensis Shima Pilehvar i arbeid. (Foto: Ann-Kristin Johansen/Høgskolen i Østfold)
Professor Anna Lena Kjøniksen (t.v.) og førsteamanuensis Shima Pilehvar i arbeid. (Foto: Ann-Kristin Johansen/Høgskolen i Østfold)

– Vi har testet ut om urea kan benyttes til dette. Urea er, nest etter vann, det stoffet det finnes mest av i urin. Der man har mennesker har man derved en kontinuerlig tilgang på dette stoffet, sier professor Anna-Lena Kjøniksen ved Høgskolen i en pressemelding.

Forskerne ved ingeniøravdelingen til høgskolen fikk i 2018 midler til å utvikle geopolymerbetong som kan brukes til bygninger og landingsplattformer på månen. Prosjektet er i regi av European Space Agency (ESA) og involverer to forskere ved ingeniøravdelingen til Høgskolen, professor Anna-Lena Kjøniksen og førsteamanuensis Shima Pilehvar.

Vil bygge med månestøv

Månebasen er ment som utgangspunkt for videre ekspedisjoner til Mars på 2030-tallet. Også ESA og den kinesiske romfartsorganisasjonen ser på muligheten for månebaser.

Siden det er ekstremt dyrt å frakte bygningsmaterialer fra jorda til månen (over 200.000 kroner per kg), ønsker man å benytte materialer som allerede er på månen.

– ESA er derfor interessert i å se på mulighetene for å bruke geopolymerbetong lagd av Lunar regolith (månestøv) til å 3D-printe bygninger og landingsplattformer, sier Pilehvar i pressemeldingen.

Les også: NASA og Lockheed med milliardavtale for ny månelanding

Må minimere vannforbruket

I arbeidet har forskerne testet ut hvordan betongen tåler å legges lag for lag som vist på bildet. (Foto: Shima Pilehvar/Høgskolen i Østfold)
I arbeidet har forskerne testet ut hvordan betongen tåler å legges lag for lag som vist på bildet. (Foto: Shima Pilehvar/Høgskolen i Østfold)

For å realisere betongprosjektet på månen er det imidlertid behov for vann.

– Det er funnet små forekomster av vann på månen, men dette er en meget begrenset ressurs. Vi trenger derfor å minimere vannforbruket, samtidig som er det viktig at betong-blandingen ikke er så tørr at den blir uegnet for 3D-printing, forklarer Kjøniksen.

Les også: Månerakett utsatt på grunn av smitte

– Virker helt utmerket

Løsningen viste seg å være urea fra urin.

Urea er også kjent som karbamid, navnet som brukes om denne forbindelsen i for eksempel hudkremer og tyggegummi. Urea kan bryte hydrogenbindinger, og dermed redusere mengden vann som må tilsettes til månebetongen.

– Dette viste seg å virke helt utmerket, og ved et vannforbruk på under 20 prosent får vi med tilsats av Urea en geopolymerbetong som er ekstruderbar for 3D-printing, som tåler å bære 10 ganger sin egen vekt rett etter 3D-printing (før den har størknet), og som har en god styrke kort tid etter at den har størknet. Ingen av prøvene vi sammenlignet med kunne oppvise alle disse egenskapene ved tilsvarende lavt vannforbruk.

Utstyr for 3D-printing. Foto: Shima Pilehvar et al./ Journal of Cleaner Production
Utstyr for 3D-printing. Foto: Shima Pilehvar et al./ Journal of Cleaner Production

Målet er å masseprodusere slik betong med 3D-printere. Forskerne understreker at det er behov for videre tester for å finne det best egnede byggematerialet.

Videre skal forskerne undersøke om urin fra astronauter kan brukes direkte som den er, eller om det er behov for renseprosesser før den brukes i betongen. Høgskolen i Østfold har et avansert betonglaboratorium og har de siste årene utviklet et sterkt fagmiljø innenfor geopolymerbetong.

Også forskere fra Spania, Nederland og Italia har vært involvert i studien, som er publisert i Journal of Cleaner Production. Eksperimentene er utført ved Høgskolen i Østfold.

Video: Jorda har fått minimåne, på størrelse med en bil

Les også:

Theia traff jorden og skapte månen, men finnes det noen spor etter den lille planeten i dag?

Studie: Utenomjordisk liv på Saturn-måne er lite sannsynlig

Nasa vil sende utlendinger til månen også

Mer fra ABC Nyheter
Siste fra forsiden