Cercetătorii dezvoltă un nou tip de beton pentru viitoarele habitate de pe Marte, folosind solul planetei și, în mod surprinzător, o proteină din plasma sanguină a astronauților. Această abordare, detaliată într-un studiu publicat în jurnalul Acta Astronautica, urmărește să rezolve unul dintre cele mai mari obstacole în calea colonizării interplanetare: costul prohibitiv al transportului materialelor de construcție de pe Pământ.
Utilizarea resurselor locale, sau „in-situ”, a fost întotdeauna un element central în planificarea misiunilor pe Marte. Transportul fiecărui kilogram de material în spațiu este extrem de costisitor, iar capacitatea navelor este limitată. O echipă de ingineri iranieni, formată din Omid Karimzade Soureshjani, Ali Massumi și Gholmreza Nouri, a analizat datele despre compoziția solului colectate de sondele și orbitoarele marțiene pentru a crea o serie de rețete de beton viabile.
Folosind diagrame de tip spider/radar, aceștia au oferit un cadru tehnic prin care viitorii arhitecți marțieni pot alege cea mai bună opțiune structurală.
Planul de a construi pe Marte un oraș autosustenabil
Studiul pornește de la premisa că în următoarele decenii se vor stabili colonii permanente. „Obiectivul ar fi acela de a înființa un oraș autosustenabil (megabase autosuficient) pe suprafața planetei Marte, care să găzduiască cel puțin un milion de oameni”, scriu autorii, citați de Phys.org. Realizarea acestui obiectiv depinde de capacitatea de a construi clădiri sigure și stabile, folosind exclusiv resurse locale pentru a contracara costurile importului de pe Pământ.
Din punct de vedere chimic, regolitul marțian (solul de la suprafață) este bogat în elementele necesare producerii diferitelor tipuri de beton. Deoarece compoziția variază, viitorii coloniști vor trebui să scaneze suprafața pentru a identifica zăcămintele cu cele mai bune proprietăți. Accesul la aceste materii prime pe întreaga planetă ar trebui, în cele din urmă, să facă procesul rentabil.
Provocări tehnice și ambientale
Construcția pe Marte prezintă provocări unice, foarte diferite de cele de pe Pământ. Mediul marțian – cu gravitația sa redusă, presiunea atmosferică scăzută și expunerea constantă la radiații ultraviolete – poate afecta durabilitatea betonului. Mai mult, procesul de colectare și prelucrare a materialelor necesită o sursă de energie fiabilă și eficientă.
Deși centralele nucleare ar putea fi o soluție pe termen lung, acestea necesită resurse masive pentru a fi construite. Inițial, energia solară va fi principala sursă. O altă constrângere majoră este apa, o resursă rară în afara calotelor polare, dar esențială pentru producția cimentului tradițional. Prin urmare, dezvoltarea unui ciment de înaltă calitate cu un consum minim de apă este critică.
AstroCrete: o soluție biologică inovatoare
O soluție neconvențională explorată de studiu este un material denumit AstroCrete, o versiune modernă a „betonului din sânge”. Conceptul se inspiră din practicile romane antice de a folosi aditivi organici, precum sângele animal, pentru a crește rezistența materialelor.
În context marțian, albumina serică umană (HSA), o proteină abundentă în plasma sanguină, poate acționa ca un liant extrem de eficient pentru praful marțian. Combinată cu ureea din transpirație, lacrimi sau urină, aceasta poate forma un material de construcție cu o rezistență comparabilă cu cea a betonului convențional, eliminând complet necesitatea apei. Aceste componente biologice ar fi resurse regenerabile într-o colonie umană.
Perspective și direcții viitoare
Cercetătorii au analizat 11 tipuri de ciment, inclusiv geopolimeri și amestecuri pe bază de siliciu și magneziu. Concluzia lor indică faptul că betonul pe bază de sulf este, pe termen scurt, cea mai promițătoare soluție pentru structurile de pe Marte. Alte variante, precum AstroCrete, necesită studii suplimentare pentru a le valida utilitatea în condițiile specifice de pe planetă.
Autorii subliniază că înțelegerea aprofundată a materialelor disponibile local, coroborată cu datele din misiunile viitoare, este esențială pentru a permite construcția habitatelor și, în cele din urmă, a orașelor marțiene.
