Astronauten-Urin als Baustoff für Mondbasis

Die Basisstationen, welche die großen Weltraumorganisationen auf dem Mond errichten wollen, könnten ein besonderes Bauelement enthalten. Und dieser Zusatzstoff kommt sogar von den menschlichen „Kolonisatoren“: Es ist deren Urin.

Die NASA, die Europäische Weltraumorganisation (ESA) und die China National Space Administration (CNSA) planen den Bau von Mondbasen in den kommenden Jahrzehnten als Teil eines umfassenderen Weltraumforschungsplans. Das Ziel ist, die Menschheit zu weiter entfernten Destinationen wie dem Mars zu führen.

Harnstoff hilft bei Bau von Mondbasis

Die Besiedlung des Mondes birgt jedoch zahlreiche Probleme für die Menschen:

• Hohe Strahlungswerte.
• Extreme Temperaturen.
• Meteoriten.
• Nicht zuletzt: Es tritt ein logistisches Problem auf.

Allein schon eine banal wirkende Frage könnte die Organisationen vor großen Problemen stellen: Wie kann man auf dem Mond Baumaterial erhalten? Allein der Transport von ca. 0,45 kg von der Erde in den Weltraum kostet derzeit knapp 10.000 Euro.

Deshalb erwägen die Weltraumagenturen, Rohstoffe von der Mondoberfläche zu verwenden. Dabei können die Astronauten selbst helfen – mit ihrem Urin. Wissenschaftler aus Norwegen, Spanien, den Niederlanden und Italien haben in Zusammenarbeit mit der ESA mehrere Experimente durchgeführt. Sie testeten das Potenzial von Harnstoff aus Urin als Weichmacher. Dieser soll als Zusatzstoff in den Beton eingearbeitet werden. Details wurden im „Journal of Cleaner Production“ veröffentlicht.

„Das verwenden, was dort ist“

„Um den Geopolymerbeton herzustellen, der auf dem Mond verwendet wird, besteht die Idee darin, das zu verwenden, was sich dort befindet: Regolith (loses Material von der Mondoberfläche) und das Wasser aus dem Eis, das in einigen Gebieten vorhanden ist“, erklärt Ramón Pamies, Professor an der polytechnischen Universität in Murcia.

„Aber darüber hinaus“, fügt er hinzu, „haben wir bei dieser Studie gesehen, dass ein Abfallprodukt wie der Urin des Personals, das die Mondbasen bewohnt, ebenfalls verwendet werden könnte. Die beiden Hauptkomponenten dieser Körperflüssigkeit sind Wasser und Harnstoff, ein Molekül, das das Aufbrechen der Wasserstoffbrückenbindungen ermöglicht und daher die Viskositäten vieler wässriger Gemische verringert.“

Unter Verwendung eines von der ESA entwickelten Materials, das dem Mondregolith ähnelt, zusammen mit Harnstoff und verschiedenen Weichmachern haben die Forscher unter Verwendung eines 3D-Druckers verschiedene „Schlamm“ -Zylinder hergestellt und die Ergebnisse verglichen.

Beständigkeit erhöht

Die Experimente zeigten, dass die Proben, die Harnstoff trugen, schwere Gewichte trugen und in ihrer Form nahezu stabil blieben. Ihre Beständigkeit wurde auch nach einem Erhitzen auf 80 °C getestet. Nach acht Frost-Tau-Zyklen hatte sich diese sogar erhöht.

„Wir haben noch nicht untersucht, wie der Harnstoff aus dem Urin extrahiert wird. Wir prüfen, ob dies wirklich notwendig wäre, da möglicherweise auch seine anderen Komponenten zur Bildung des Geopolymerbetons verwendet werden können“, sagt Anna-Lena Kjøniksen. Die Wissenschaftler betonen die Notwendigkeit weiterer Tests, um das beste Baumaterial für die Mondbasen zu finden. (cs)