Der Schritt zum Mond ist bereits vor über 50 Jahren geglückt – jetzt soll der Mensch dort auch bald dauerhaft Fuß fassen: Die NASA, die Europäische Weltraumorganisation (ESA) und ihr chinesisches Pendant planen den Bau von Mondbasen in den kommenden Jahrzehnten. Später stehen dann auch fernere Ziele im Visier der Raumfahrt: Eines Tages könnte der Mensch den Mars besiedeln, so die Zukunftsvision.
Bei der Umsetzung der Pläne sind allerdings gewaltige Herausforderungen zu meistern: Siedlungen auf dem Mond müssen die extremen Temperaturschwankungen, Meteoritenbeschuss und die intensive Strahlung aushalten können. Es ist also sehr widerstandsfähiges Baumaterial gefragt. Von der Erde sollte davon aber so wenig wie möglich kommen. Denn der Transport von etwa 0,45 Kilogramm Fracht in den Weltraum kostet mit existierender Raketentechnik etwa 10.000 Dollar. Der Bau einer Mondbasis mit irdischem Material wäre damit extrem kostspielig und auch logistisch schwer umzusetzen.
Auch Mondkolonisten müssen mal für kleine Astronauten
Aus diesem Grund wollen die Raumfahrtbehörden die Ressourcen des Mondes best-möglichst nutzen und auch die Substanzen, die im Rahmen der bemannten Missionen dort zwangsläufig anfallen. In der Raumfahrt wurde in diesem Zusammenhang schon mehrfach das Potenzial des Astronauten-Urins erfolgreich genutzt. Die Substanz kann unter anderem zur Gewinnung von Trinkwasser genutzt werden oder etwa zur Düngung von Weltraum-Gemüse. Ein internationales Forscherteam präsentiert nun eine weitere Nutzungsmöglichkeit für diese goldene Ressource der Raumfahrt.
Im Rahmen ihrer Studie haben die Wissenschaftler ausgelotet, inwieweit sich der im Urin enthaltene Harnstoff als Weichmacher bei der Herstellung von Beton auf dem Mond eignet. Wie sie erklären, könnte der Geopolymer-Baustoff aus dem losen Material der Mondoberfläche – dem sogenannten Regolith – und dem Wasser hergestellt werden, das aus den bekannten Eisvorkommen des Himmelskörpers stammt. Um dem Mond-Beton vor dem Aushärten bestimmte Formen zu geben, könnten spezielle 3D-Drucker zum Einsatz kommen, berichten die Wissenschaftler.
Weichmacher für 3D-gedruckten Mond-Beton
Dazu muss die Ausgangsmischung allerdings geschmeidig sein – deshalb ist ein Weichmacher nötig. Aus diesem Grund rückte der Urin ins Visier. „Die beiden Hauptbestandteile dieser Körperflüssigkeit sind Wasser und Harnstoff. Dabei handelt es sich um ein Molekül, das Wasserstoffbrückenbindungen brechen kann und somit die Zähigkeit vieler wässriger Mischungen reduziert“, erklärt Co-Autor Ramón Pamies von der Polytechnischen Universität Cartagena.
