Att transportera en enskild tegelsten till Mars kan kosta mer än en miljon brittiska pund – vilket gör att den framtida konstruktionen av en Marskoloni verkar oöverkomligt dyr. Forskare vid University of Manchester har nu utvecklat ett sätt att potentiellt övervinna detta problem, genom att skapa ett betongliknande material av utomjordiskt damm tillsammans med blodet, astronauternas svett och tårar.

I deras studie, publiceras idag i Material idag Bio , ett protein från mänskligt blod, kombinerat med en förening från urin, svett eller tårar, kunde limma ihop simulerad mån- eller Mars-jord för att producera ett material starkare än vanlig betong, perfekt lämpad för byggnadsarbeten i utomjordiska miljöer.

Kostnaden för att transportera en enskild tegelsten till Mars har uppskattats till cirka 2 miljoner USD, vilket betyder att framtida marskolonister inte kan ta med sig sina byggmaterial, men kommer att behöva använda resurser de kan skaffa på plats för konstruktion och skydd. Detta är känt som in-situ resursutnyttjande (eller ISRU) och fokuserar vanligtvis på användningen av lös sten och marsjord (känd som regolit) och glesa vattenavlagringar. Dock, det finns en förbisedd resurs som kommer, per definition, också vara tillgänglig på alla besättningsuppdrag till den röda planeten:besättningen själva.

I en artikel som publicerades idag i tidskriften Material idag Bio , forskare visade att ett vanligt protein från blodplasma - humant serumalbumin - kunde fungera som ett bindemedel för simulerat mån- eller Marsdamm för att producera ett betongliknande material. Det resulterande nya materialet, kallas AstroCrete, hade tryckhållfastheter så höga som 25 MPa (megapascal), ungefär samma som de 20–32 MPa som ses i vanlig betong.

Dock, forskarna fann att inkorporering av urea - som är en biologisk avfallsprodukt som kroppen producerar och utsöndrar genom urin, svett och tårar – kan ytterligare öka tryckstyrkan med över 300 %, med det bästa materialet med en tryckhållfasthet på nästan 40 MPa, betydligt starkare än vanlig betong.

Dr Aled Roberts, från University of Manchester, som arbetade med projektet, sade att den nya tekniken har avsevärda fördelar jämfört med många andra föreslagna konstruktionstekniker på månen och Mars.

"Forskare har försökt utveckla livskraftiga tekniker för att producera betongliknande material på Mars yta, men vi tänkte aldrig att svaret kan finnas inom oss hela tiden, " han sa.

Forskarna beräknar att över 500 kg höghållfast AstroCrete skulle kunna produceras under loppet av ett tvåårigt uppdrag på Mars yta av en besättning på sex astronauter. Om det används som murbruk för sandsäckar eller värmesmälta regolitstenar, varje besättningsmedlem skulle kunna producera tillräckligt med AstroCrete för att utöka livsmiljön för att stödja ytterligare en besättningsmedlem, fördubbla antalet tillgängliga bostäder för varje påföljande uppdrag.

Djurblod användes historiskt som bindemedel för murbruk. "Det är spännande att en stor utmaning i rymdåldern kan ha hittat sin lösning baserad på inspiration från medeltida teknik, " sa Dr Roberts.

Forskarna undersökte den underliggande bindningsmekanismen och fann att blodproteinerna denaturerar, eller "kurla, " för att bilda en utökad struktur med interaktioner som kallas "beta-ark" som håller ihop materialet tätt.

"Konceptet är bokstavligen bloddrypande, " förklarade Dr. Roberts.