NASA випробовує космічний бетон для майбутніх ареалів Марса
НАСА шукає майбутнього, коли люди можуть відвідувати Марс протягом тривалого періоду, а Елон Маск обіцяє відправити туди людей у наступному десятилітті. Кожного разу, коли люди ступлять на Марс, їм потрібно буде десь повісити шапку (або шолом). Бетон потенційно може дозволити дослідникам будувати споруди швидко і легко, припускаючи, що вони встановлені правильно без сили Землі. NASA провела експерименти на борту Міжнародної космічної станції (МКС) для оцінки міцності бетону, змішаного в космосі.
Вчені вважають, що бетон може бути ідеальним матеріалом для будівництва на інших світах, оскільки він довговічний, забезпечує захист від радіації, і це можливо зробити його за допомогою матеріалів, присутніх на Місяці та Марсі. Вміння виготовляти будівельні матеріали за призначенням (відомі як ресурси in situ) робить місії дешевшими та простішими для проектування, оскільки вам не потрібно запускати стільки маси з Землі.
Однак, ми багато чого досі не знаємо про молекулярну структуру бетону тут, на Землі. Бетон - це суміш піску та гравію з вапном або силікатом (цементний порошок). Коли цемент розчиняється у воді, він утворює кристалічні комплекси, які з'єднують між собою агрегат, утворюючи міцну структуру. Процес змішування та будівництва з бетоном добре налагоджений на Землі, але ми не знаємо, як мікрогравітація може вплинути на це. Чи потрібно змінювати співвідношення? Додати додаткові матеріали? Ось що має на меті з'ясувати експеримент МКС.
Експеримент, відомий як Мікрогравітаційне дослідження затвердіння цементу (MICS), вперше бетон перемішується за межами сили тяжіння Землі. Астронавти на борту МСС змішали силікат трикальцію та воду в різних кількостях, щоб створити бетонну пасту. Астронавти додавали алкоголь до деяких пакетів, щоб зупинити процес гідратації також через встановлені інтервали. Окремим експериментом було використано центрифугу, модельовану місячну та марсіанську гравітацію на зразках під час їх змішування.
Експеримент підтверджує, що бетон може затвердіти в мікрогравітації, що добре. Це означає, що ми можемо будувати конструкції з бетону за межами сили тяжіння Землі. Основна відмінність - збільшення пор у порівнянні з бетоном, змішаним на Землі, і це може зменшити міцність матеріалу. Однак нижча сила тяжіння на Місяці чи Марсі також поставила б його під менше напруження. Можливо, можливо розробити різні в'яжучі речовини, які покращують міцність місячного або марсіанського бетону, і це навіть може призвести до кращого бетонування тут, на Землі.