2 tygodnie temu

Cegły z marsjańskiej gleby mocniejsze niż stal

Każdy kilogram materiału, który zawieziemy na Marsa, będzie kosztował tysiące dolarów. Dlatego naukowcy zastanawiają się, jak zbudować marsjańskie kolonie z dostępnych na planecie materiałów, a szczególnie znajdującego się na jej powierzchni pyłu.

Po przeanalizowaniu różnych możliwości naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego zaproponowali technologię wytwarzania cegieł z marsjańskiego pyłu przy pomocy tłoka prasowego. W efekcie uzyskali cegły wzmacniane niklem, twardsze niż stal.

Zespół użył do produkcji imitacji pyłu znajdującego się na powierzchni czerwonej planety. Początkowo eksperymentowali z użyciem lepiszczy polimerowych. Następnie naukowcy stopniowo obniżali ilość spoiwa w próbkach, aby zobaczyć, jak mała suma wystarczy do osiągnięcia celu.

„Kiedy zredukowaliśmy ilość spoiwa do zera, cegła nadal miał pewną wytrzymałość” – mówi Yu Qiao przewodzący zespołowi inżynierów. “Zdaliśmy sobie sprawę, że w tym materiale jest coś interesującego.”

Podczas ściskania prasą cząstki tlenku żelaza (odpowiedzialne za charakterystyczny czerwony kolor planety) w imitującej marsjańską glebę mieszance, łączyły się ze sobą, co sprawiło, że cegła stała się niezwykle mocna.

Philip Metzger fizyk planetarny na Uniwersytecie Centralnej Florydy zajmujący się marsjańską glebą mówi, że wyniki są interesujące, ale ostrzega, że prawdziwa ziemia na Marsie może zachowywać się inaczej.

Używany do eksperymentów model symulacyjny gleby został opracowany przez NASA i jest uważany za jeden z najlepszych naśladujących marsjańskie warunki. Jednak jego skład różni się od tego, który wykryliśmy na Marsie. Przykładowo imitator ma około trzech razy więcej tlenku glinu oraz sześć razy więcej tlenku tytanu niż marsjański regolit (luźna warstwa zwietrzałej skały na powierzchni planety). Surowiec użyty w laboratorium pochodził ponadto z deszczowych Hawajów, gdzie procesy wietrzenia, mające zasadniczy wpływ na wielkość ziaren i zawartość minerałów, różnią się istotnie od tych zachodzących u naszego suchego, lodowatego sąsiada. Innymi słowy, wygląda jak pył z Marsa, ale nie ma gwarancji, że zadziała jak ten na Marsie.

Istnieje również drugie potencjalne zagrożenie dla rozwoju tej technologii – tlenek żelaza, który spaja cegłę, znaleziono jedynie w cienkiej warstwie na powierzchni Marsa. Trudnością byłoby więc skuteczne gromadzenie odpowiedniej ilości materiału, by zbudować chociaż jeden schron.

Idealnie byłoby przywieźć jakiekolwiek próbki, tak aby naukowcy mogli z całą pewnością stwierdzić właściwości chemiczne tamtejszych skał. Takiej misji nie ma jednak na razie w planach NASA. Do tego czasu pozostaje  eksperymentować z różnymi kompozycjami chemicznymi.

Źródło: Popular Science