آجرهای ساخته شده از خاک مریخ می توانند از بتن هم قوی تر باشند!

می متالز - ساخت سکونت گاه در مریخ کار دشواری خواهد بود. فقط تصور کنید، حمل هر کیلوگرم محموله به سیاره سرخ، می تواند چه هزینه ای داشته باشد. بنابراین، بهترین راهکار ساخت مستعمره آینده مریخ از مواد اولیه خود سیاره، یعنی خاک مریخ است. اما چنین کاری هم بسیار دشوار است.

مریخ سرد است، این دمای کم باعث می شود، چاپ سه بعدی بتن مرطوب به چالشی دیگر تبدیل شود. همچنین امکان ذوب سنگ پوشه و قالب گیری و یا برش به وسیله لیزر وجود دارد، اما هر دوی این روش ها نیازمند صرف انرژی زیادی هستند. حتی می توان خاک را با پلیمرها ترکیب کرد، اما این روش هم با توجه به حمل پلیمر به مریخ، هزینه زیادی خواهد داشت.

حال محققان راهکار جدیدی پیشنهاده داده اند، آنها پیشنهاد ساخت آجر از خاک مریخ را داده اند. محققان دانشگاه کالیفرنیا در سن دیگو می گویند، موفق به ساخت آجری از خاک شبیه سازی شده مریخ شده اند که حتی قوی تر از بتن فولاد است.

این محققان به صورت اتفاقی این ویژگی منحصر به فرد را کشف کرده اند. آنها در ابتدا تصمیم داشتند با استفاده از بایندرهای پلیمری آجرهایی مریخی بسازند. آنها برای کاهش سفرهای فرضی بین مریخ و زمین، میزان بایندر را در نمونه های خود کاهش دادند تا به کم ترین میزان دست پیدا کنند.

یو کائو یکی از محققان این تیم، می گوید: “میزان بایندر را به صفر رساندیم، اما (آجر) هنوز استحکام زیادی داشت. به این ترتیب، پی به چیزی جالب در مورد خود این مواد بردیم.”

محققان موفق به ساخت آجری از خاک شبیه سازی شده مریخ شده اند که حتی قوی تر از بتن فولاد است

آنها هنگامی که آجر را فشرده کردند، ذرات اکسید آهن در خاک (همان ذراتی که باعث سرخی خاک مریخ می شوند) به نظر با هم پیوند می خوردند و باعث قوی تر شدن آجر می شدند.

فیلیپ متزگر، فیزیکدان سیاره ای که به مطالعه مکانیک خاک مریخ در دانشگاه مرکزی فلوریدا، می می پردازد، می گوید، نتایج جالب اند اما هشدار می دهد، مواد واقعی مریخ ممکن است، رفتاری متفاوت داشته باشند.

خاک شبیه سازی شده ای که محققان در این مطالعه از آن بهره بردند، توسط ناسا توسعه یافته و یکی از بهترین خاک های شبیه مریخ محسوب می شود. اما ترکیبات آن با خاک واقعی مریخ کمی تفاوت دارد. به عنوان مثال، خاک شبیه سازی شده دارای سه برابر اکسید آلومینیوم بیشتر و شش برابر اکسید تیتانیوم بیشتری از سنگ پوشه مریخ است.

این خاک از هاوایی به دست آمده است، جایی که فرآیندهای هوازدگی روی اندازه ذرات خاک و مواد معدنی آن تاثیر می گذارند و ممکن است، این خاک شبیه سازی شده با خاک خشک همسایه یخی ما متفاوت باشد.

متزگر می گوید: “این خاک شبیه مریخ است، اما هیچ تضمینی نیست که به مانند خاک مریخ عمل کند.”

در حالتی ایده آل، فضاپیماهای آینده نمونه هایی از خاک واقعی سیار سرخ را به زمین خواهند آورد، بنابراین، دانشمندان امکان انجام آزمایش های بیشتری را در آن زمان خواهند داشت؛ اما هنوز چنین ماموریتی در دسترس نیست. تا آن زمان یا زمانی که امکان فرستادن یک ربات آجرساز به مریخ فراهم شود، بهترین کاری که کائو و همکارانش می توانند انجام دهند، آزمایش با ترکیبات شیمیایی مختلف با ذراتی متفاوت از لحاظ اندازه و شکل است.

متزگر به محدودیت دیگر هم اشاره می کند، اکسیدهای آهنی که آجرهای مریخی را به هم می چسباند، تنها در لایه های نازک روی سطح مریخ قابل یافت هستند، به این ترتیب، پیدا کردن مواد کافی برای ساخت سکونت گاه مریخی بسیار دشوار خواهد بود. از سوی دیگر، نواحی وجود دارند که دارای حجم زیادی گرد و غبار هستند.

منبع: باشگاه آلومینیوم

مریخ فیلیپ متزگر خاک