Với lần hạ cánh tiếp lên Mặt Trăng, các phi hành gia sẽ phải xây dựng các module làm bằng bê tông geopolyme giúp bảo vệ họ khỏi bức xạ, sức thay đổi cực đoan của nhiệt độ (từ -22 độ C đến -191 độ C) và các tác động của thiên thạch.
Tuy nhiên, việc vận chuyển các vật liệu để dựng các module này đặc biệt khó khăn và tốn kém. Ước tính việc chuyển 450gr từ Trái Đất tới Mặt Trăng tiêu tốn tới 100.000 USD. Do đó, NASA sẽ tận dụng tối đa những thứ có sẵn trên Mặt Trăng như regolith (lớp đất mặt), vật liệu rời trên bề mặt hành tinh này và nước từ băng ở một số khu vực.
Tuy nhiên, do nước rất cần cho các phi hành gia cũng như hệ thống hỗ trợ sự sống, NASA đang tính tới phương án dùng nước tiểu của các phi hành gia.
"Chúng tôi nhận thấy rằng sản phẩm thải, chẳng hạn như nước tiếu của các phi hành gia cũng có thể được sử dụng", Quản trị viên của NASA Jim Bridenstine cho hay.
Theo Bridenstine, thành phần chính của nước tiểu là urê, cho phép liên kết các hydro bị phá vỡ.
Nhóm nghiên cứu bao gồm nhà khoa học từ Na Uy, Tây Ban Nha, Hà Lan và Italy cùng với Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) đang kiểm tra xem urê có thể dùng làm chất hóa dẻo giúp làm mềm và tăng độ dẻo trước khi bê tông cứng lại hay không.
Để kiểm tra, họ sử dụng một vật liệu tương tự regolith, trộn với urê để tạo ra các cấu trúc hình trụ bằng máy in 3D. Các chất hóa dẻo phổ biến khác như naphthalene và polycarboxylate cũng được trộn với regolith và in theo cùng một cách để so sánh.
Kết quả, hỗn hợp chứa urê không bị biến dạng đáng kể và có thể chịu được áp lực ngay sau khi được in. Mẫu chứa naphthalene có vết nứt nhỏ trong quá in 3D. Riêng hỗn hợp polycarboxylate quá cứng và xuất hiện nhiều vết nứt có kích thước đáng kể.
Nhóm nghiên cứu cũng kiểm tra cường độ nén của các mẫu sau khi đóng băng chúng. Kết quả cho thấy mẫu chứa urê vượt trội hơn hẳn.
Các nhà khoa học cho biết họ sẽ làm thêm các nghiên cứu bổ sung để so sánh mức phản ứng của các mẫu trong môi trường chân không mô phỏng điều kiện khắc nghiệt trên Mặt Trăng hay cách chúng đối đầu với các vụ va đập với thiên thạch và độ che chắn trước mức phóng xạ cao.
