英国曼彻斯特大学的科学家最近展示了一种新型混凝土材料，它使用火星土壤和人类宇航员的血液作为成分，为未来在太阳系其他天体上的殖民和基础设施项目铺平了道路。
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逃离地球引力是极其困难的，更不用说在太空中航行和在地外天体上着陆了。正因为如此，将一块砖送到火星需要200万美元。这意味着未来在地球以外的任何地方进行殖民都可能非常昂贵。
然而，美国宇航局的目标是在21世纪30年代向这颗红色星球发射载人任务，以规划未来火星上的人类栖息地和潜在城市。
开发先进的太空建筑材料是目前的一个重点，也是这些努力取得成功的关键。
原位资源利用
定居者总是根据地面上可用的资源来调整他们的建筑方法。对于任何未来的火星殖民者来说，从地球运输足够的建筑材料将是不可能的，所以他们还需要使用他们在火星上能找到的资源来建造任何东西。
这被称为原地资源利用(ISRU)，包括利用火星上的土壤、疏松岩石和稀疏的水沉积物。
ISRU发现的主要火星物质是覆盖在火星表面的无机岩石和灰尘。这被称为风化层。火星上还有水沉积物、矿物质和大气气体，可以用于ISRU。
火星上的混凝土
美国洛杉矶空军空间与导弹系统中心的一名研究人员最近在该杂志上提出了用水制造火星混凝土的建议水泥和混凝土复合材料．
这篇论文表明，火星上的水可以通过大气凝结或开采冰层产生。这可以与当地的骨料和石膏结合起来制成混凝土。
作者说，这样的混凝土结构将被埋在当地风化层7-10米以下，以保护居住者免受宇宙和太阳辐射、极端温度波动和潮解盐的影响。
这种应用需要新的混合、铸造、压实和固化技术，也需要适应火星上的低温、低重力和低大气压等外星条件。作者认为，混凝土是应对这些独特挑战的一个很好的解决方案。
凝结宇航员的血液制成混凝土
英国曼彻斯特大学的科学家最近开发了一种新的太空建筑材料，他们将其命名为AstroCrete。这是通过将风化层与人类血液中的一种蛋白质结合而制成的。
在该杂志上发表的一项研究中今日材料研究人员表示，这种材料比传统的混凝土更坚固，可以用于地外环境的建筑。
通过将来自火星或月球的风化层与血浆中发现的蛋白质——人血清白蛋白(HSA)结合起来，研究人员创造了一种抗压强度为25兆帕的混凝土。混凝土的强度通常在20到32兆帕之间。江南娱乐苹果下载研究小组表示，血液蛋白的加入使风化层混凝土的强度提高了300%。
六名宇航员在火星上执行为期两年的任务，就可以生产出超过500公斤的AstroCrete。研究发现AstroCrete的黏结机制与蜘蛛丝的黏结机制相似。血液蛋白变性或“凝结”形成超分子“β -表”网络中的扩展结构。
曼彻斯特大学的Aled Roberts博士是这篇论文的作者之一，他打趣道:“这个概念简直让人毛骨悚然。”
使用硫磺使火星变红
来自美国伊利诺伊州西北大学和奥地利维也纳自然资源与生命科学大学(BOKU)的一个国际团队探索了使用硫磺来制作火星混凝土，硫磺是火星特有的红色的矿物。江南体育app手机版火星富含硫，因此将其用作建筑材料是该团队的天然研究途径。江南娱乐苹果下载
这种混凝土使用了火星上的硫磺和风化层，其强度与传统混凝土相当。它还表现出快速固化，低温稳定性，耐大气酸和盐。
研究人员使用三点弯曲、压缩测试和劈裂测试来分析混凝土中硫与风化层的不同比例。通过使用晶格离散粒子模型(LDPM)软件进行模拟，在他们的测试中，最优混合料的无侧限抗压强度超过50 MPa。
我们很快就能在太空建造了吗?
美国国家航空航天局(NASA)和欧洲航天局(ESA)宣布，计划在2040年前恢复载人探索任务，并在月球和火星上建立永久的人类栖息地。这些栖息地将利用月球和火星的原位资源建造，使太空探索更具可持续性和成本效益。
然而，我们对利用这些资源进行建设的认识仍然有限，阻碍了地球独立栖息地的发展。
对火星混凝土的研究表明，它有可能被用作结构材料，其强度可能比传统混凝土更大。
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参考资料及进一步阅读
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