Trong kế hoạch thám hiểm không gian của Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA) và cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA), việc đưa con người đặt chân lên Sao Hỏa là mục tiêu lớn nhất. Tuy nhiên, trước khi hiện thực hóa mục tiêu dài hạn này, việc quay trở lại Mặt Trăng và xây dựng căn cứ tại đây mới là mục tiêu ngắn hạn được cơ quan vũ trụ các nước quan tâm nhất.
Theo đó, NASA, ESA và đối tác Trung Quốc dự định xây dựng các module trên Mặt Trăng trong những thập kỷ tới, tạo ra bàn đạp vững chắc trước khi đưa các phi hành gia khám phá những nơi xa hơn trong Thái Dương Hệ.
Con người sẽ xây dựng các tiền đồn trên Mặt Trăng trước khi chinh phục Sao Hỏa
Tuy nhiên, việc xây dựng một căn cứ trên Mặt Trăng đang là một bài toán khiến nhiều nhà khoa học đau đầu. Có quá nhiều vấn đề các nhà hoạch định phải giải quyết trong quá trình xây dựng, đơn cử sự khắc nghiệt của môi trường trên Mặt Trăng, hay nguy cơ có thể bị ‘bắn phá’ bởi thiên thạch.
Bên cạnh đó, chi phí vận chuyển các loại vật liệu đủ tốt để xây dựng căn cứ từ Trái Đất lên Mặt Trăng đặc biệt tốn kém. Theo ước tính, để chuyển 0,45kg vật liệu, NASA sẽ phải chi ra ít nhất 10000 USD. Nói cách khác, để xây dựng một căn cứ có diện tích trung bình, khoản tài chính các quốc gia phải bỏ ra là cực kỳ khổng lồ.
Chính thử thách này đã buộc NASA phải nghĩ ra những phương thức xây dựng hoàn toàn mới, chưa từng được áp dụng trên Trái Đất. Chẳng hạn, các phi hành gia có thể sẽ phải tận dụng tối đa những vật liệu có sẵn như bụi Mặt Trăng, kết hợp cùng với nước tiểu của chính mình để tạo ra một loại bê tông thế hệ mới, vốn được sản xuất từ máy in 3D.
Việc xây dựng trên Mặt Trăng sẽ được thực hiện 'tại chỗ'?
Đây chính là đề tài đang được các nhà khoa học từ Na Uy, Tây Ban Nha, Hà Lan và Italy cùng với Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) xem xét. Theo đó, nhóm nghiên cứu đang kiểm tra tiềm năng của Urê - chất có trong nước tiểu. Các thí nghiệm được thực hiện cho thấy, Urê đóng vai trò như chất hóa dẻo, vốn sẽ được thêm vào bê tông tươi để làm mềm và tăng độ dẻo trước khi hỗn hợp cứng lại.
"Các phi hành gia sẽ trộn lớp đất thô trên bề mặt Mặt Trăng, với nước (lấy từ băng ở một số khu vực hoặc nước thải) và kết hợp với urê chiết xuất từ nước tiểu của các phi hành gia để tạo ra một loại bê tông geopolymer hay bê tông composit tự nhiên", Giáo sư Ramón Pamies tại Đại học Bách khoa Cartagena, Tây Ban Nha, một trong những tác giả của nghiên cứu nêu ra ý tưởng.
Một số thí nghiệm cũng cho thấy, loại bê tông sử dụng phụ gia là Urê có độ bền bỉ rất tốt, đồng thời ổn định và ít bị biến dạng hơn đáng kể so với mẫu bê tông sử dụng chất hóa dẻo Naphtalene thông thường.
Một mẫu bê tông Geopolymer được tạo ra từ máy in 3D
Tuy nhiên, các nhà khoa học hiện vẫn đang đánh giá thêm về tính khả thi của việc chiết xuất Urê từ nước tiểu và sử dụng chúng trong quá trình xây dựng căn cứ trên Mặt Trăng. Thực tế, ngoài Urê, nhiều chất phụ gia khác cũng có thể được sử dụng để sản xuất bê tông geopolymer.
Các căn cứ được xây bằng bê tông Geopolymer được cho là sẽ sẽ giúp bảo vệ phi hành gia khỏi bức xạ từ Mặt trời, mức chênh lệch nhiệt độ lớn (từ -22 độ C đến -191 độ C), cũng như đủ vững chắc để chịu được tác động của các thiên thạch cỡ nhỏ. Để sản xuất bê tông Geopolymer, các máy in 3D thế hệ mới chạy bằng năng lượng mặt trời cũng sẽ được sử dụng.
Tham khảo CNN / Futurism