Nước tiểu của phi hành gia trở thành thứ quý hiếm trên Mặt Trăng

Nước tiểu của phi hành gia trở thành thứ quý hiếm trên Mặt Trăng
Theo: Hải Vân
Thể loại: Khoa Học Công Nghệ
Không chỉ được sử dụng làm vật liệu xây dựng, nước tiểu của các phi hành gia còn được tái chế thành nước uống, trồng cây lương thực trên Mặt Trăng.

Kể từ khi Tổng thống Donald Trump thúc đẩy kế hoạch quay trở lại Mặt Trăng vào năm 2024, Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA) và các đối tác của mình đã rất nỗ lực để có thể tiến tới việc xây dựng trạm căn cứ cố định trên Mặt Trăng vào cuối thập kỷ này. Đây được coi là bước đệm cho các chiến dịch đổ bộ lên sao Hỏa trong tương lai.

Nếu các phi hành gia dành nhiều tuần trên Mặt Trăng, họ sẽ phải tìm cách thích nghi với cuộc sống ngoài Trái Đất. Tuy nhiên, chi phí vận chuyển những thứ cần thiết từ Trái Đất lên đó sẽ rất cao. Do vậy, các nhà khoa học sẽ phải sáng tạo với nguồn lực hạn chế trên bề mặt Mặt Trăng. Họ phát hiện ra rằng bụi trên Mặt Trăng là một vật liệu xây dựng tuyệt vời và nước tồn tại dưới dạng băng ở cực Nam có thể trở thành nhiên liệu tên lửa. Nhưng thứ quý giá nhất trong số chúng chính là nước tiểu của các phi hành gia.

Nước tiểu của phi hành gia trở thành thứ quý hiếm trên Mặt Trăng - Ảnh 1.

Nước tiểu của phi hành gia trở thành thứ quý giá trên Mặt Trăng. Ảnh: Wired

Vật liệu xây dựng quý giá

Đầu năm nay, một nhóm các nhà nghiên cứu châu Âu đã chứng minh rằng ure - hợp chất phổ biến thứ hai trong nước tiểu của con người sau nước - có thể trộn với bụi Mặt Trăng được sử dụng làm vật liệu xây dựng. Vật liệu thu được là geopolymer, có tính chất tương tự như bê tông và có khả năng được sử dụng để xây dựng các bãi đỗ, môi trường sống và các cấu trúc khác trên Mặt Trăng.

Trên Trái Đất, geopolymer thường được coi là một vật liệu thân thiện với môi trường thay thế bê tông. Một trong những thành phần chính trong bê tông là xi măng, đòi hỏi quá trình sản xuất ở nhiệt độ cao, giải phóng rất nhiều CO2. Tuy nhiên, geopolymer không đòi hỏi nhiều năng lượng như vậy. Thay vì xi măng, nó sử dụng đá nghiền hoặc tro bay, sản phẩm thải từ đốt than trộn với nước và một số hợp chất khác. Để tạo ra vật liệu xây dựng, lớp đất trên Mặt Trăng có thể thay thế tro bay, nhưng nước thì rất quý hiếm.

"Nước vô cùng quý giá trên Mặt Trăng. Vì vậy, một trong những mục tiêu chính của chúng tôi trong nghiên cứu này là giảm lượng nước cần thiết để sản xuất geopolymer", Marlies Arnhof, thành viên của nhóm nghiên cứu thuộc Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA), nói.

Arnhof và các đồng nghiệp của cô đã phát hiện ra, ure cũng hoạt động tốt và có sẵn trên Mặt Trăng. Thay vì lọc các chất gây ô nhiễm trong nước tiểu phi hành gia và tái chế thành nước thải, nước tiểu có thể được lưu trữ trong một bể chứa và thu hoạch ure. Các nhà khoa học đã trộn bột ure tổng hợp với chất mô phỏng đất bề mặt để tạo ra các cấu trúc hình trụ có kích thước bằng nắm tay và để chúng khô lại. Sau đó, họ dùng máu in 3D để tạo ra một kết cấu, tương tự các xây dựng trên Mặt Trăng. Kết quả là vật liệu này khá bền, không bị nứt vỡ.

Nước tiểu của phi hành gia trở thành thứ quý hiếm trên Mặt Trăng - Ảnh 2.

Các trạm căn cứ trên Mặt Trăng trong tương lai có thể được xây dựng bằng vật liệu làm từ nước tiểu của phi hành gia. Ảnh: ESA

Bảo vệ phi hành gia khỏi bức xạ ion hóa nguy hiểm trên Mặt Trăng

Geopolymer có trong nước tiểu cũng có thể giúp phi hành gia tránh khỏi bức xạ ion hóa nguy hiểm trên bề mặt Mặt Trăng. Mặt Trăng không có bầu khí quyển hoặc từ trường mạnh để làm chệch hướng bức xạ từ Mặt Trời, điều đó có nghĩa là các phi hành gia có nguy cơ mắc bệnh ung thư cao hơn khi ở đây. Geopolymer từng được sử dụng để chứa chất thải hạt nhân trên Trái Đất, và Arnhof cho rằng nguyên tắc tương tự cũng có thể bảo vệ các phi hành gia trên Mặt Trăng.

Cơ quan Vũ trụ châu Âu đang nghiên cứu tiếp để xác định xem liệu vật liệu này có hiệu quả trong việc che chắn chống bức xạ hay không. Cơ quan này cũng cần chứng minh rằng có thể sản xuất vật liệu này trên Mặt Trăng. Trong nghiên cứu, geopolymer được tạo ra ở ​​nhiệt độ phòng trong môi trường ngoài trời. Nhưng in 3D khó khăn hơn rất nhiều trong môi trường chân không trọng lực thấp. Geopolymer cũng cần có khả năng chịu được sự dao động nhiệt độ rất lớn trên Mặt Trăng, trong khoảng từ -173 tới 126 độ C.

Tái chế thành nước uống

Nước tiểu của phi hành gia còn rất nhiều công dụng khác, đó là tái chế thành nước uống, giống như các phi hành gia từng làm trên Trạm vũ trụ quốc tế. Mặc dù có nước đông lạnh ở cực Nam Mặt Trăng, nhưng vẫn chưa rõ có thể chiết xuất và sử dụng loại nước này hay không. Nó cũng chứa các chất độc hại như thủy ngân và hydro sunfua, có nghĩa là nó phải được lọc sạch đảm bảo an toàn cho con người.

Trồng cây lương thực

Sử dụng nước tiểu phi hành gia để trồng thực phẩm cũng là một ý tưởng tuyệt vời. Ure trong nước tiểu phân hủy thành amoniac, carbon dioxide và một số loại vi khuẩn rất tốt trong việc chuyển đổi amoniac thành muối nitrat - một loại phân bón phổ biến. Điều này có nghĩa là nó có thể được sử dụng trong một hệ khép kín, nơi nước tiểu được tái chế và ure được sử dụng làm nguyên liệu cho phân bón thực vật.

Nước tiểu của phi hành gia trở thành thứ quý hiếm trên Mặt Trăng - Ảnh 3.

Cơ quan Không gian Đức đang nghiên cứu cách trồng thực phẩm bằng cách sử dụng nước tiểu tái chế trên Mặt Trăng. Ảnh: Livescience

Các nhà nghiên cứu tại Trung tâm Hàng không vũ trụ Đức đã trồng rau thành công trong nước tiểu của con người trong nhiều năm. Vào cuối năm 2018, họ đã phóng một vệ tinh để thử nghiệm một phiên bản thu nhỏ của các nhà kính chạy bằng nước tiểu trên quỹ đạo Trái Đất.

Trong môi trường cằn cỗi, mỗi giọt chất lỏng cũng đều rất quý giá. Vì vậy, cho dù được sử dụng làm vật liệu xây dựng, phân bón hoặc hỗ trợ sự sống, có vẻ như nước tiểu sẽ có vai trò rất lớn khi con người bước vào hệ Mặt Trời.

Cảnh tượng bồn chứa nhiên liệu của một quả tên lửa bị thổi tung trông như thế nào?

tinybook tinybook 1 tuần 5 ngày
Cảnh tượng bồn chứa nhiên liệu của một quả tên lửa bị thổi tung trông như thế nào?
NASA đang trở nên khá giỏi trong việc làm nổ tung hệ thống tên lửa thế hệ tiếp theo của mình.

Điều hòa không khí ban đầu không được tạo ra để dành cho con người, đây mới là 'chủ nhân thực sự' của nó

tinybook tinybook 1 tuần 5 ngày
Điều hòa không khí ban đầu không được tạo ra để dành cho con người, đây mới là chủ nhân thực sự của nó
Hóa ra thiết bị điện tử gia dụng này có nguồn gốc từ năm 1902.

Vắc-xin Covid-19 “made in Vietnam” vượt tiến độ dự kiến, nhiều khả năng sẽ sẵn sàng trong vòng một năm tới

tinybook tinybook 1 tuần 5 ngày
Vắc-xin Covid-19 “made in Vietnam” vượt tiến độ dự kiến, nhiều khả năng sẽ sẵn sàng trong vòng một năm tới
Với quy trình nghiên cứu thần tốc và nguồn tài trợ lớn từ VinIF thuộc tập đoàn Vingroup, dự án vắc-xin “made in Vietnam” phòng virus SARS-CoV-2 được các nhà khoa học của Công ty Vabiotech triển khai đang có triển vọng “về đích” sớm. Dự án càng có ý nghĩa khi thế giới đang đối mặt với nguy cơ của làn sóng Covid-19 thứ 2.

Thử khám phá hố tử thần sâu hun hút xuất hiện giữa khu phố, ai ngờ phát hiện ra cả hệ thống hầm mỏ bí ẩn nằm ngay bên dưới

tinybook tinybook 1 tuần 6 ngày
Thử khám phá hố tử thần sâu hun hút xuất hiện giữa khu phố, ai ngờ phát hiện ra cả hệ thống hầm mỏ bí ẩn nằm ngay bên dưới
Nằm ngay bên dưới khu phố Hideaway Hills thị trấn Blackhawk là cả một hệ thống hầm mỏ chằng chịt mà cư dân thị trấn này không hề hay biết!

Các nghiên cứu phát hiện ra rằng những con thằn lằn cổ rắn thời tiền sử có khả năng lặn tương tự với cá nhà táng hiện đại

tinybook tinybook 2 tuần 5 giờ
Các nghiên cứu phát hiện ra rằng những con thằn lằn cổ rắn thời tiền sử có khả năng lặn tương tự với cá nhà táng hiện đại
Thằn lằn cổ rắn là một chi bò sát biển lớn đã tuyệt chủng thuộc bộ Plesiosauria. Mẫu vật đầu tiên được phát hiện bởi Mary Anning trong khoảng hai năm 1820-1821 nhưng bị thiếu mất hộp sọ.

[Việt Sub] Điều gì sẽ xảy ra với Trái Đất nếu sao chổi "tử thần" Halley lao thẳng vào Mặt Trăng?

tinybook tinybook 2 tuần 8 giờ
[Việt Sub] Điều gì sẽ xảy ra với Trái Đất nếu sao chổi "tử thần" Halley lao thẳng vào Mặt Trăng?
Điều gì sẽ xảy ra nếu sao chổi Halley lao thẳng vào Mặt Trăng trong lần 'ghé thăm' vào năm 2061? Để trả lời cho câu hỏi đậm chất 'giả tưởng' này, kênh youtube về khoa học nổi tiếng What If đã thực hiện một video giải thích những tác động có thể xảy đến với Trái Đất khi sao chổi Halley va chạm trực tiếp với Mặt Trăng

10 bí ẩn khoa học chưa có lời giải thích

tinybook tinybook 2 tuần 9 giờ
10 bí ẩn khoa học chưa có lời giải thích
Lịch sử thế giới đầy những bí ẩn đáng ngạc nhiên và có thể không ai trong chúng ta sẽ sống đủ lâu để thấy tất cả chúng được giải quyết.

Có gì đặc biệt trong chiếc tủ lạnh sở hữu công nghệ ánh sáng vi chất?

tinybook tinybook 2 tuần 15 giờ
Có gì đặc biệt trong chiếc tủ lạnh sở hữu công nghệ ánh sáng vi chất?
Xu hướng ăn uống lành mạnh, tăng cường thực phẩm giàu vitamin và khoáng chất như rau xanh, trái cây… ngày càng trở nên phổ biến. Vì thế, một chiếc tủ lạnh tốt để lưu giữ rau củ tươi ngon là ưu tiên của nhiều gia đình Việt hiện nay.

Phát hiện cấu trúc tiền sử khổng lồ nằm ngay gần Stongehenge, tạo nên bởi các hố sâu 5 mét xếp thành hình tròn lớn

tinybook tinybook 2 tuần 1 ngày
Phát hiện cấu trúc tiền sử khổng lồ nằm ngay gần Stongehenge, tạo nên bởi các hố sâu 5 mét xếp thành hình tròn lớn
Các nhà khảo cổ phát hiện ra cấu trúc lớn nhất nước Anh này mà không cần tới cuốc xẻng hay máy xúc.

Nhìn số má thành nét vẽ loằng ngoằng: Bệnh não kỳ lạ giúp khoa học hiểu hơn về cách não bộ tiếp nhận thông tin

tinybook tinybook 2 tuần 1 ngày
Nhìn số má thành nét vẽ loằng ngoằng: Bệnh não kỳ lạ giúp khoa học hiểu hơn về cách não bộ tiếp nhận thông tin
Sau khoảng thời gian dài nghiên cứu, các nhà khoa học tạo ra một bảng chữ số riêng cho phép người bệnh làm việc bình thường.

Công nghệ AI của Trung Quốc 'hô biến' tranh phác họa nguệch ngoạc thành thành ảnh chân dung sống động đến không ngờ

tinybook tinybook 2 tuần 1 ngày
Công nghệ AI của Trung Quốc hô biến tranh phác họa nguệch ngoạc thành thành ảnh chân dung sống động đến không ngờ
DeepFaceDrawing có thể biến các bản vẽ phác họa đơn giản thành gương mặt người có độ chân thực và sống động cực cao.

Siberia nóng tới 40 độ C, đang chờ các bên nghiên cứu xác nhận kỷ lục đáng lo ngại

tinybook tinybook 2 tuần 1 ngày
Siberia nóng tới 40 độ C, đang chờ các bên nghiên cứu xác nhận kỷ lục đáng lo ngại
Chưa rõ đây đã là đỉnh điểm đợt nóng chưa.

Đây là điều sẽ xảy ra với cơ thể con người nếu bị ném ra ngoài vũ trụ mà không có bộ đồ bảo hộ

tinybook tinybook 2 tuần 1 ngày
Đây là điều sẽ xảy ra với cơ thể con người nếu bị ném ra ngoài vũ trụ mà không có bộ đồ bảo hộ
Da thịt con người sẽ nổ tung hay máu sẽ ngay lập tức bốc hơi giống như cảnh miêu tả trong các bộ phim khoa học viễn tưởng?

Tại sao chỉ được xách 7kg hành lý, phi công không được để râu: Loạt bí ẩn khi đi máy bay khiến bạn ngã ngửa

tinybook tinybook 2 tuần 1 ngày
Tại sao chỉ được xách 7kg hành lý, phi công không được để râu: Loạt bí ẩn khi đi máy bay khiến bạn ngã ngửa
Qủa thật có nhiều điều mà chúng ta vẫn chưa khám phá hết khi nói đến ngành hàng không.

Những ví dụ cho thấy tiến hóa đôi khi cũng "hà tiện", tận dụng cùng một đặc điểm cho hai loài khác nhau

tinybook tinybook 2 tuần 2 ngày
Những ví dụ cho thấy tiến hóa đôi khi cũng "hà tiện", tận dụng cùng một đặc điểm cho hai loài khác nhau
Đủ tốt rồi thì sao cần phải thay đổi nữa?

[Việt sub] Điều gì sẽ xảy ra với Trái Đất nếu hiện tượng nhật thực toàn phần diễn ra hàng ngày?

tinybook tinybook 2 tuần 2 ngày
[Việt sub] Điều gì sẽ xảy ra với Trái Đất nếu hiện tượng nhật thực toàn phần diễn ra hàng ngày?
Để trả lời cho câu hỏi đậm chất 'giả tưởng' này, kênh youtube nổi tiếng What If mới đây đã đăng tải một video mới, giải thích những tác động có thể xảy đến với Trái Đất khi hiện tượng nhật thực toàn phần xảy ra hàng ngày.

Nhà thông minh trông như quả trứng, chứa gì bên trong mà rộng 6 mét vuông lại có giá tới 56.000 USD?

tinybook tinybook 2 tuần 2 ngày
Nhà thông minh trông như quả trứng, chứa gì bên trong mà rộng 6 mét vuông lại có giá tới 56.000 USD?
Sản phẩm có thiết kế tối giản và vận hành bằng năng lượng mặt trời, vừa có thể là văn phòng, phòng khách hoặc không gian mở rộng cho ngôi nhà của bạn.

Phương trình tìm sự sống mới chỉ ra có 36 nền văn minh trong Dải Ngân hà mà ta kết nối liên lạc được

tinybook tinybook 2 tuần 2 ngày
Phương trình tìm sự sống mới chỉ ra có 36 nền văn minh trong Dải Ngân hà mà ta kết nối liên lạc được
Trong hành trình chứng minh ta không cô đơn trong Vũ trụ, phương trình toán học mới ước tính nhân loại có 36 vị hàng xóm chưa nối liên lạc được.

Thứ "vứt đi" này lại chính là cội nguồn cảm hứng sáng tạo vô biên của đại danh họa Picasso, được ông quý đến nỗi không nỡ buông phút nào

tinybook tinybook 2 tuần 3 ngày
Thứ "vứt đi" này lại chính là cội nguồn cảm hứng sáng tạo vô biên của đại danh họa Picasso, được ông quý đến nỗi không nỡ buông phút nào
Pablo Picasso (1881-1973) là họa sĩ kiêm nhà điêu khắc người Tây Ban Nha. Ông nổi tiểng bậc thầy trường phái lập thể, tác giả của nhiều bức họa đáng giá chục triệu dollar.

Thành phố chuột: Thí nghiệm động vật ghê rợn nhất từng được thực hiện, sự diệt vong của bầy chuột gợi mở suy ngẫm về tương lai nhân loại

tinybook tinybook 2 tuần 3 ngày
Thành phố chuột: Thí nghiệm động vật ghê rợn nhất từng được thực hiện, sự diệt vong của bầy chuột gợi mở suy ngẫm về tương lai nhân loại
Số phận của đàn chuột trên có thể đại diện cho nhân loại không?

Hôm nay, người dân Hà Nội, Đà Nẵng và TP.HCM đừng quên theo dõi hiện tượng nhật thực hiếm gặp vào khung giờ sau đây

tinybook tinybook 2 tuần 3 ngày
Hôm nay, người dân Hà Nội, Đà Nẵng và TP.HCM đừng quên theo dõi hiện tượng nhật thực hiếm gặp vào khung giờ sau đây
Những người đam mê thiên văn học ở các tỉnh thành phía Bắc sẽ được quan sát được nhật thực một phần với tỉ lệ che phủ cực đại lớn hơn các tỉnh thành phía Nam.

Vô tình phát hiện ra loài cá mập mới trong khi phân loại hóa thạch Tyrannosaurus rex

tinybook tinybook 2 tuần 4 ngày
Vô tình phát hiện ra loài cá mập mới trong khi phân loại hóa thạch Tyrannosaurus rex
Mới đây các nhà cổ sinh vật học đã vô tình phát hiện ra một loài cá mập hoàn toàn mới trong quá trình phân loại hóa thạch của khủng long bạo chúa.

100 triệu năm trước Nam Cực từng tồn tại loài kì nhông có thân hình còn to lớn hơn cả một chiếc xe ô tô

tinybook tinybook 2 tuần 4 ngày
100 triệu năm trước Nam Cực từng tồn tại loài kì nhông có thân hình còn to lớn hơn cả một chiếc xe ô tô
Ngày nay, kỳ giông khổng lồ Trung Quốc được coi là loài kỳ giông lớn nhất thế giới cũng như loài lưỡng cư lớn nhất, dài đến 180 cm, nhưng trong quá khứ, tại Nam Cực còn tồn tại một loài kỳ nhông còn to lớn hơn chúng rất nhiều.

Phát hiện quả trứng lớn nhất thế giới, nghi là của 'quái vật biển' khổng lồ sống tại Nam Cực cách đây 66 triệu năm

tinybook tinybook 2 tuần 4 ngày
Phát hiện quả trứng lớn nhất thế giới, nghi là của quái vật biển khổng lồ sống tại Nam Cực cách đây 66 triệu năm
Các nhà khảo cổ học ở Đại học Texas phát hiện quả trứng đường kính 30 cm thuộc về một quái vật biển dài 6 m sống cách đây 66 triệu năm ở Nam Cực.

Elon Musk chuẩn bị xây bệ phóng tên lửa trên mặt nước, làm bàn đạp cho tàu Starship chở người xuyên lục địa, lên Mặt Trăng và đáp Sao Hỏa

tinybook tinybook 2 tuần 4 ngày
Elon Musk chuẩn bị xây bệ phóng tên lửa trên mặt nước, làm bàn đạp cho tàu Starship chở người xuyên lục địa, lên Mặt Trăng và đáp Sao Hỏa
Thêm thông tin về hệ thống tàu cực thanh Starship thay thế máy bay dân dụng.

Khám phá bí ẩn của loài linh cẩu thời tiền sử, chúng đã từng sinh sống cả ở Bắc Cực

tinybook tinybook 2 tuần 5 ngày
Khám phá bí ẩn của loài linh cẩu thời tiền sử, chúng đã từng sinh sống cả ở Bắc Cực
Ngày nay linh cẩu được xem là loài động vật đặc hữu của Châu Phi, nhưng trong quá khứ chúng đã từng phân bố rộng khắp và thậm chí chúng còn sinh sống ở cả Bắc Cực.

Những hành tinh đầy bụi bặm này có thể tồn tại sự sống, chỉ là chúng ta không thể thấy được mà thôi

tinybook tinybook 2 tuần 5 ngày
Những hành tinh đầy bụi bặm này có thể tồn tại sự sống, chỉ là chúng ta không thể thấy được mà thôi
Những thế giới đầy bụi như hành tinh sa mạc Arrakis trong tiểu thuyết Dune có lẽ khá phổ biến trong vũ trụ. Một vài trong số đó, vốn có một lượng lớn bụi trong khí quyển, nhiều khả năng là những nơi có thể tìm thấy sự sống.

Phát hiện ra phân tử hữu cơ có thể tạo nên sự sống ở khu vực trung tâm Dải Ngân hà

tinybook tinybook 2 tuần 5 ngày
Phát hiện ra phân tử hữu cơ có thể tạo nên sự sống ở khu vực trung tâm Dải Ngân hà
Ngoài kia còn những bí ẩn gì mà ta chưa biết nữa?

Giải mã các thủ thuật được dùng trong video quảng cáo

tinybook tinybook 2 tuần 5 ngày
Giải mã các thủ thuật được dùng trong video quảng cáo
Hầu hết những gì mọi người nhìn thấy trong các quảng cáo trên TV chỉ là sự dối trá.

Bất ngờ chưa, hơi nước có thể trở thành nguồn năng lượng tái tạo trong tương lai

tinybook tinybook 2 tuần 6 ngày
Bất ngờ chưa, hơi nước có thể trở thành nguồn năng lượng tái tạo trong tương lai
Theo các nhà nghiên cứu đến từ Đại học Tel Aviv, nguồn điện tạo ra từ sự tương tác giữa các phân tử nước và kim loại có thể sử dụng như một nguồn năng lượng tái tạo dồi dào và luôn sẵn có.
tinybook Công Nghệ Thông Tin








Chat