Mồ hôi của phi hành gia có thể tạo ra bê tông dùng trên Sao Hỏa

Một loạt thí nghiệm mới đã giúp các nhà nghiên cứu chế tạo thành công loại bê tông mà một ngày nào đó có thể được sử dụng ở ngoài hành tinh. Theo đó, các nhà khoa học kết hợp chất mô phỏng regolith của Sao Hỏa hoặc Mặt trăng, với một loại protein có trong máu người và một hợp chất có trong nước tiểu, mồ hôi và nước mắt của con người.

Những vật liệu tổng hợp sinh học này thậm chí còn cứng hơn bê tông thông thường, được cho là sẽ thích hợp để dựng nhà ở hành tinh khác.

Trên thực tế, đó không phải là một ý tưởng mới, vì máu động vật từng được sử dụng để kết dính vữa vào thời Trung cổ, nhưng nó không phải là giải pháp mà người ta có thể mong đợi tìm thấy trong kỷ nguyên khám phá không gian.

"Các nhà khoa học đã cố gắng phát triển các công nghệ khả thi để sản xuất vật liệu giống như bê tông trên bề mặt Sao Hỏa, nhưng chúng tôi vẫn luôn nghĩ rằng câu trả lời có thể nằm trong chính chúng ta", kỹ sư vật liệu Aled Roberts của Đại học Manchester cho biết.

Theo dữ liệu nghiên cứu mới nhất, chi phí tối thiểu cho việc mang theo hàng trong mỗi vụ phóng tên lửa là khoảng 1.500 USD/kg. Trong khi đó, một báo cáo từ năm 2017 cho thấy chi phí vận chuyển một viên gạch lên Sao Hỏa có thể lên tới 2 triệu USD.

Vì vậy, nếu có thể xây nhà bằng những vật liệu sẵn có hiện tại tại thì sẽ là một gánh nặng rất lớn về tài chính.

Các thí nghiệm đã được tiến hành bằng cách sử dụng chất mô phỏng regolith của Mặt trăng và Sao Hỏa; đó là lớp bụi bẩn và đá vụn trên cùng trên bề mặt của những thế giới này, cho thấy những vật liệu regolith này có thể là vật liệu xây dựng tại chỗ khả thi. Nhưng vấn đề là cần phải gắn chúng lại với nhau.

Năm 2020, một nhóm các nhà khoa học quốc tế đã phát hiện ra một hợp chất urê trong nước tiểu người giúp làm dẻo bê tông, để nó đỡ bị vỡ và trở nên linh hoạt hơn, từ đó tạo ra một vật liệu cứng hơn, chịu lực tốt hơn.

Vật liệu mới này được gọi là AstroCrete, sử dụng một loại protein gọi là albumin, được tìm thấy trong huyết tương của con người, để liên kết bê tông với nhau. Bằng một kỹ thuật chế tạo đơn giản, nhóm nghiên cứu đã sử dụng albumin huyết thanh người để tạo ra các hợp chất sinh học regolith ngoài Trái đất.

Những vật liệu này chịu được áp lực lên tới 25 megapascal, trong khi thông số  của bê tông thông thường là từ 20 đến 32 megapascal. Việc thêm urê mang lại cho vật liệu khả năng chịu áp lực lên đến 39,7 megapascal.

Kết quả thử nghiệm cũng cho thấy có thể dùng tơ nhện nhân tạo và albumin huyết thanh bò, mà một lúc nào đó sẽ có trên Sao Hỏa. Nhưng nguồn cung protein máu ban đầu sẽ phải lấy từ… các phi hành gia.

Trong khoảng thời gian 2 năm, 6 người có thể "góp" đủ lượng albumin để tạo ra 500kg AstroCrete. Tính toán của các nhà nghiên cứu cho thấy, sự đóng góp của mỗi thành viên phi hành đoàn sẽ giúp cung cấp đủ vật liệu để tạo môi trường sống cho chính người đó.

Nhưng cần có những nghiên cứu sâu hơn. Các nhà nghiên cứu vẫn chưa biết mức độ ảnh hưởng lâu dài đến sức khỏe của việc hiến huyết tương liên tục trong môi trường có trọng lực thấp và bức xạ cao.