​火星基地怎么建？科学家：可以撒尿和泥，并混合宇航员的血建造

火星基地怎么建？科学家：可以撒尿和泥，并混合宇航员的血建造

当其他国家在火星上插旗圈地的时候，不能让后人怪罪现在的我们固步自封错过良机。现在，祝融在火星漫步，为以后的我们探路。美国毅力号火星钻孔，为调查火星表面环境采集样本。又有 Space X 火星移居计划已搞得人尽皆知，似乎火星载人飞行就在看得见的未来。但想踏上火星的土地，我们始终不能忽略火星恶劣的环境。

上图：火星表明，来自NASA。

尽管地球和火星之间有许多相似之处，但实际上这颗行星的质量仅有地球的十分之一，直径大约是地球直径的一半。火星大气以二氧化碳为主，同时在数百万年来，一直被太阳的辐射削弱，使得火星的大气层比我们的大气层薄 100 倍。

由于这层薄薄的气体层和与太阳的距离，火星成为一颗相对寒冷的行星，平均气温约为负 60 摄氏度，水和二氧化碳都会冻结。并且因为火星缺少磁场，它正不断地受到宇宙辐射的轰炸。长期暴露于火星上的辐射，可能会给人类带来各种健康问题，像癌症，基因损伤甚至死亡。因此想要在火星表面活动，我们必须要抵御这些辐射，这就需要一个坚固的避难所。

上图：中国火星模拟基地

寻找合适的建筑材料是太空移居计划的主要障碍，但最新的研究发现，解决方案可能存在于宇航员的血液中。当然，没有人打算牺牲勇敢的人类先驱，虽然这这听起来好像很残忍。

上图：宇航员在空间站抽血

通过常识就知道，将重型材料运送到地球轨道的成本非常昂贵，更不用说长途旅行了。根据最新数据，火箭发射每公斤至少要花费 1,500 美元，更不用说实际到达那里了。2017 年的一份报告发现，将一块砖块运往火星可能要花费 200 万美元。因此，如果我们可以用地球上的材料建造避难所，那将是一个巨大的负担。但如果能使用火星上现成的材料，其优势就显而易见了。

火星基本上是沙漠行星，有大量风化层。地表沙丘、砾石遍布，到处都是松散的岩石和土壤，可以提供大量的未来建造避难所的材料，但明显缺乏粘合剂。但《Materials Today Bio》上的一篇论文探讨了从宇航员自己的身体中获取所需物质的粘合火星土壤的可能性。

上图：由人类血清白蛋白和类似于火星和月球的材料制成的生物复合材料。

2020 年，挪威、西班牙、荷兰和意大利的科学家与欧空局合作开展了一系列实验发现，人类尿液中的一种叫做尿素的化合物有助于混凝土塑化，使其不易碎且更柔韧，最终形成一种更坚硬的材料，可以更好地承受机械应力。

上图：混合尿液的样品

最近的实验又更进了一步。他们的材料称为 AstroCrete，使用一种在人血浆中发现的称为白蛋白的蛋白质将混凝土结合在一起。该团队使用一种简单的制造技术，使用人血清白蛋白生产外星风化层生物复合材料。这些材料的抗压强度高达 25 兆帕，与地球上普通混凝土 20 到 32 兆帕的强度相当。如果添加尿素，更会使材料得到进一步加强，将 AstroCrete 的抗压强度提高到 39.7 兆帕。

上图：3D 打印的AstroCrete，一个几厘米宽的结构。

其实用血液来建造城堡，不是什么新鲜的概念。早在欧洲中世纪时，动物血就被用来粘合砂浆。而现代科技，把这项技术带上另一个巅峰。根据研究显示，合成蜘蛛丝和牛血清白蛋白同样可以在火星上，被用来粘合建筑材料。并且经过测试后，同样坚固耐用。但最初的血液蛋白质供应依旧要来自宇航员。

人体每天会产生 12-25 克（0.4-0.8 盎司）的人类血清白蛋白，并且可以使用医疗技术每周安全提取几次，无论如何都会被带到一个新世界。作者计算出，在为期 72 周的火星任务中，由六名宇航员组成的探险小队可以生产 250 公斤（550 磅）的 AstroCrete，而不会出现贫血。

仅在两年的时间里，六个人便可以捐赠足够的人类血清白蛋白，来建造避难所。研究人员的计算发现，每位宇航员的贡献可以提供足够的建筑材料，来扩大栖息地以容纳所有人。

但同时科学家也表示，还需要大量的进一步研究。他们不知道在低重力、高辐射环境中持续捐献血浆对健康的长期影响有多大。也不知道可持续地从一个人身上提取多少血浆，以及这可能会如何影响疲劳程度。不过，好消息是这是个一次性的解决方案。一旦基地建立起来，可能就不再需要献血了。

由此可见，人类血清白蛋白与地外风化层混合成的生物复合材料，可能将在以后的火星移居计划中发挥重要作用。而且我们可以大胆预测，在这样的任务结束时，每一个前往火星的旅客，可能都会将献血当成某种仪式，或是进行无尽的调侃。