유인이 화성과 미래의 식민지 화성을 탐구할 수 있을 때, 우리는 어떻게 인류가 거주하는 재료를 얻어야 합니까? 비용으로 볼 때, 지구에서 콘크리트와 철을 운송하는 방법은 비현실적이다. 건축 자재를 지구에서 화성으로 보내면 벽돌 한 개라도 1000 여만원이 될 것으로 예상된다.
화성에 있는 기존 재료를 건축에 사용할 수 있다면 운송 문제가 해결될 것이다. 달에는 모래 먼지 등 달 표면 풍화층을 활용한 달 콘크리트가 저온에서 고체화층 분말을 가열하는' 풍화층 소결 재료' 를 연구하고 있다. 그러나 진공으로 콘크리트를 만드는 것은 비교적 어렵고, 풍화층을 소결시키는 데 많은 에너지가 필요하며, 각각 장단점이 있다.
현재 과학자들도 화성 풍화층으로 만든 건축 자재를 연구하고 있다. NASA 는 3d 프린터를 이용해 풍화 건축 자재를 만드는 기술을 개발하고 있지만, 현재 연구에서 볼 때 접착 재료는 지구에서 운송해야 하며, 이는 화성으로 운반할 수 있는 재료의 무게의 상당 부분을 차지할 것이다.
모든 재료를 화성에서 찾을 수 있지만 시멘트를 얻을 수 없다면 너무 이상적이다. 이에 따라 영국 맨체스터 대학의 연구원들은 화성 콘크리트에 사용되는 바이오소재를 연구해 페이로드를 억압하지 않고 화성으로 가져갈 수 있게 했다. 논문은 재료공학전문지' 오늘의 재료생물' 9 월 1 일, 20265438 에 발표됐다.
생물학에서 온 단백질은 고정물질의 접착제 기능을 가지고 있다. 이렇게 많이 말하면 화성 식민지 초기에 추출할 수 있는 가축을 대량으로 실어 나르는 방법은 시멘트를 실은 것과 같은 유효 하중 문제를 일으킬 수 있다. 그래서 연구원들은 우주비행사 자신으로부터 접착 재료를 찾는다. 그것은 혈액에서 가장 풍부한 단백질, 인혈청 알부민이다. 건강한 성인은 아미노산을 원료로 하여 매일 6 ~ 12 그램의 알부민을 생산할 수 있다.
사실, 알부민은 혈액에서 추출되고, 바이오 콘크리트는 화성 모의 토양으로 만들어진다. 그 결과, 그 강도는 25 MPa 로 일반 콘크리트와 비슷한 것으로 나타났다. 연구원들은 이 재료의 이름을 "AstroCrete" 로 지정했다.
그런 다음 배출된 소변에서 에테르를 꺼내 아스트로크레테에 넣고 강도가 40 MPa 에 달하며 일반 콘크리트보다 높다. 연구원들은 6 명의 우주비행사가 화성 표면에서 2 년 동안 살면서 알부민을 제공한다면 500 킬로그램이 넘는 AstroCrete 를 생산할 수 있을 것으로 추정하고 있다.
실험실에서 혈액으로 소량의 바이오 콘크리트를 만들 수 있지만 실제로 화성 식민지에 사용할 수 있는지 여부는 문제다. 우주비행사의 생리적 부담은 매우 커서, 사전에 동의하더라도 실제로는 큰 스트레스를 받을 수 있다. 부상이나 영양 문제로 알부민을 수집하지 못할 수도 있습니다.
대안으로 소 혈청 알부민은 인간 혈청 알부민과 마찬가지로 화성 풍화층으로 콘크리트를 만들 수 있다. 앞으로 소가 화성을 식민지화할 수 있다면 소 알부민을 사용할 수도 있고 염소와 토끼도 같은 기능을 할 수 있다. 우유 같은 음식을 생산할 수 있고, 가죽도 화성 자원의 의미를 증가시키는 데 사용될 수 있다. 그러나 더 크고 무거운 동물을 페이로드에 추가하기는 어렵다. 또 기술적으로 알부민만 배양할 수 있지만 배양장치인 생물반응기를 화성으로 운반해야 한다.
유효 하중을 덜 압박하는 생물반응기를 실현할 수 있다면 오징어의 고리, 홍합, 등나무 주전자 등 단백질을 결합하는 단백질은 모두 기대할 수 있는 재료다. 또 다른 생체 재료는 거미줄이다. 이 글은' 거미줄' 이라고 불리는 거미줄 단백질을 화성 콘크리트의 접착재로 사용한다. 알부민처럼 화성 풍화층도 콘크리트를 만들 수 있다. 지금까지 국제우주정거장 (ISS) 도 거미줄 문화의 기초 연구를 실시했다. 화성 식민지 시대에 이 기술은 꽃이 피고 건축 재료가 될 수 있다.
아마도 인간의 피로 만든 천문 콘크리트는 실험실에만 머무를 것이다. 생체 물질이 우주의 건축 재료로 사용될 수 있다는 것을 증명할 수 있다면, 열악한 환경에 사는 우주비행사로부터 혈액을 채취하는 것보다 같은 재료를 재배하는 것이 더 필요하다. 인혈청 알부민은 벼배젖에서 추출하여 의료용으로 사용할 수 있다. 이 기술이 우주에 적용될 수 있다면 화성의 식물공장에서 쌀로 음식과 콘크리트 재료를 생산하는 것도 가능하다.