Kolonizuojame kosmosą: kaip suręsti namą Marse, naudojant tik vietines žaliavas (0)
Pasirodo, sumaišius Marso dirvą su siera, gaunamas stiprus ir greitai tvirtėjantis betonas
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Pabandykite pastatyti namą be jokių medžiagų, kuriuos paprasti žemiečiai naudoja namų statybai.
Toks iššūkis laukia Marsą besirengiančių kolonizuoti astronautų. Jiems reikės medžiagas arba atsigabenti su savimi, kas būtų beprotiškai brangu ir nepatikima (kas bus, jei prireiks atsarginės detalės?), arba pasinaudoti Raudonosios planetos raižytu ir nedraugingu landšaftu. NASA neseniai įvertino 3D atspausdinto ledinio namo dizainą kaip teikiantį vilčių Marso vandens atsargų panaudojimo saugaus, nuo radiacijos apsaugoto būsto statybai būdą. Bet vandens daug nebus ir jį verčiau panaudoti naujakurių gyvybei.
Šiaurės Vakarų universiteto mokslininkai pateikė alternatyvų pasiūlymą: sieros betonas. Didžioji dalis mūsų planetos betono, pagrindinės šiuolaikinių konstrukcijų statybinės medžiagos, gaminama, sumaišant vandenį, cementą ir žvyrą. Siera, kurios Marse netrūksta, galėtų užimti vandens vietą ir surišti betoną. Praėjusį mėnesį pateiktame Construction and Building Materials ir paskelbtame internete yrime, mokslininkai išbandė skirtingus simuliuotos Marso dirvos mišinius su siera ir rado optimalų betono mišinį atšiauriai Raudonosios planetos aplinkai.
Sieros betonas žinoma jau ne vieną dešimtmetį – jis naudotas vamzdžių ir dirbtinių rifų gamybai, pažymima tyrime, – tad metodologija buvo gan paprasta. Marso dirvos simuliaciją, kurios cheminės ir minerologinės savybės identiškos Marso dirvai, galima paprasčiausiai įsigyti. (Metas statyti marsietišką terariumą, apie kurį visad svajojote!) Taigi, mokslininkai sumaišė ją skirtingais santykiais su siera ir pakaitino, tada ištyrė gauto betono atsparumą, tiek kompiuterinėmis analizėmis, tiek ir fiziškai.
Sieros betonas iš marsietiškos dirvos pasirodė esąs dvigubai stipresnis už žemiškąjį atitikmenį, sako vienas iš tyrimo autorių Gianluca Cusatis, Šiaurės Vakarų universitetoCivilinės ir aplinkosauginės inžinerijos asocijuotasis profesorius. Jo nuomone taip yra, nes siera susiriša chemiškai su Marso dirvos mineralais, tuo tarpu Žemėje siera vaidina tik žvirgždą sulipinančių klijų vaidmenį. Be to, turint galvoje, kad Marse gravitacija tėra trečdalis žemiškosios, surišimo stiprumas iš esmės patrigubėjo.
Taigi, ši medžiaga pakankamai tvirta, kad iš jos būtų galima suręsti būstą. Bet ji ir sukietėja per valandą ar greičiau. Netgi greitai stingstančiam betonui reikia 24 – 48 valandų, pastebi Cusatis, o įprastas betonas reikiamą stiprumą pasiekia per 28 dienas. Todėl sieros betonas daug patrauklesnis 3-D spausdinimui, kuris veikiausiai bus naudojamas statyboms kitose planetose. Tačiau svarbiausias, ko gero yra „iš lysvės ant stalo“ aspektas.
„Visos medžiagos yra in situ, tad jų nereikia gabenti, o tai labai supaprastina statybą,“ pastebi Cusatis. „Gali reikėti fotovoltinių elementų baterijos sieros lydymui, bet tai maždaug ir viskas.“
Gauta medžiaga gali būti panaudota dar kartą – ją galima išlydyti ir išlieti naują detalę. Pagrindinis jos trūkumas, kad ji nėra labai atspari aukštai temperatūrai, pastebi Cusatis; jei sieros betono statinys užsidegtų, ugnis galėtų medžiagą sulydyti. Reikia atlikti daugiau tyrimų, kad būtų galima sukurti betoną, atsparesnį aukštai temperatūrai. Tyrėjai dar taip pat norėtų geriau suprasti svarbiausias vykstančias chemines reakcijas, kad galėtų optimizuoti stiprumą ir gamybos proceso efektyvumą.
Galimybės atrodo daug žadančios. NASA galėtų iš anksto nusiųsti robotų komandą, kuri iš vietinių žaliavų galėtų atspausdinti sieros betono struktūras, tad atvykę žmonės galėtų įtaisyti orui nelaidžią membraną jau apsaugotame pastate. Tai padarę, jie galėtų atsipūsti su stikline Marso šaltinių vandens.
H/t: Technology Review
Julian Spector
www.citylab.com
