Dalam beberapa dekade mendatang, NASA, Badan Antariksa Eropa (ESA), Cina, dan Rusia semuanya berencana untuk membuat pos-pos di permukaan bulan yang akan memungkinkan kehadiran manusia secara permanen. Proposal ini berusaha untuk memanfaatkan kemajuan dalam pembuatan aditif (alias pencetakan 3-D) dengan Pemanfaatan Sumber Daya In-Situ (ISRU) untuk mengatasi tantangan khusus hidup dan bekerja di Bulan.
Demi Desa Bulan Internasional mereka, ESA telah bereksperimen dengan "lunacrete" - lunar regolith yang dikombinasikan dengan agen pengikat untuk membuat bahan bangunan. Namun baru-baru ini, tim peneliti melakukan penelitian (bekerja sama dengan ESA) yang menemukan bahwa lunacrete bekerja lebih baik jika Anda menambahkan bahan khusus yang dibuat oleh para astronot sendiri - urin!
Lebih khusus lagi, urea kimia, senyawa organik yang ditemukan dalam urin hewan. Tim yang bertanggung jawab atas temuan ini dipimpin oleh Shima Pilehvar dari Østfold University College dan termasuk anggota dari Norwegia, Spanyol, Belanda, dan Italia. Penelitian mereka, yang baru-baru ini muncul di Internet Jurnal Produksi Bersih, didukung oleh Pusat Penelitian dan Teknologi Ruang Angkasa Eropa ESA (ESTEC).
Ketika mereka menggambarkan dalam penelitian mereka, tim melakukan beberapa percobaan untuk menentukan potensi urea untuk bertindak sebagai plasticizer. Ketika dimasukkan ke dalam beton, mereka ingin melihat apakah itu akan melunakkan campuran awal dan membuatnya lebih lentur sebelum pengerasan. Pengujian ini melibatkan penggunaan regolith bulan disimulasikan yang dikembangkan oleh ESA dengan urea dan berbagai plasticizer dan kemudian 3-D mencetak produk yang dihasilkan.
Ramón Pamies, seorang profesor di Polytechnic University of Cartagena (UPCT) dan rekan penulis dalam penelitian tersebut, menjelaskan bagaimana lunacrete akan dibuat oleh para astronot dalam siaran pers terbaru di Sinc:
“Untuk membuat beton geopolimer yang akan digunakan di bulan, idenya adalah menggunakan apa yang ada di sana: regolith (material lepas dari permukaan bulan) dan air dari es yang ada di beberapa daerah. Tetapi lebih jauh lagi, dengan penelitian ini kita telah melihat bahwa produk limbah, seperti urin personel yang menempati pangkalan bulan, juga dapat digunakan. Dua komponen utama cairan tubuh ini adalah air dan urea, molekul yang memungkinkan ikatan hidrogen terputus dan, karenanya, mengurangi viskositas banyak campuran air. ”
Eksperimen dilakukan di Østfold University College di Norwegia, di mana sampel dibuat dan diuji. Mereka juga menjadi sasaran analisis di UPCT menggunakan teknik yang dikenal sebagai difraksi sinar-X. Apa yang diperlihatkan percobaan adalah bahwa sampel yang dibuat dengan urea mampu mentolerir beban berat yang tinggi sambil tetap hampir seluruhnya dalam bentuk yang sama.
Untuk melihat bagaimana mereka akan tahan terhadap variasi suhu ekstrem, seperti yang ada di Bulan, sampel juga dipanaskan hingga 80 ° C (176 ° F) dan kemudian dibekukan, berulang-ulang. Setelah delapan siklus pembekuan, resistansi mereka diuji lagi dan ternyata lebih kuat. Singkatnya, tes-tes ini menunjukkan bahwa praktik in-situ lain (menggunakan jamban) dapat membantu dalam pembangunan pangkalan bulan yang dapat menangani unsur-unsur tersebut.
Sementara hasil ini menggembirakan (jika sedikit), tim menekankan bahwa pengujian lebih lanjut perlu dilakukan dan proses ekstraksi belum dirancang. Seperti Anna-Lena Kjøniksen, seorang peneliti dari Østfold University College yang mengawasi penelitian ini, mengindikasikan:
“Kami belum menyelidiki bagaimana urea akan diekstraksi dari urin, karena kami menilai apakah ini benar-benar diperlukan, karena mungkin komponen lainnya juga dapat digunakan untuk membentuk beton geopolimer. Air yang sebenarnya dalam urin dapat digunakan untuk campuran, bersama dengan apa yang dapat diperoleh di Bulan, atau kombinasi keduanya. ”
Tim juga menekankan perlunya pengujian lebih lanjut untuk melihat bahan bangunan mana yang akan optimal untuk pembuatan pangkalan bulan. Selain ketahanan dan toleransi terhadap panas dan dingin ekstrem, itu juga perlu menjadi sesuatu yang dapat diproduksi secara massal oleh printer 3-D. Sayangnya, ini hanyalah salah satu tantangan membangun pangkalan bulan.
Tetapi seperti yang ditunjukkan oleh penelitian ini, tantangan semacam itu memberi peluang untuk menjadi kreatif. Semakin dekat dan semakin dekat ke titik di mana misi bulan utama dijadwalkan - seperti Proyek Artemis, hanya untuk permulaan - kita dapat berharap bahwa solusi yang lebih kreatif akan diusulkan.
