IIT Madras разрабатывает безводный бетон с использованием серы для колонизации Марса
Поскольку на Марсе нет легкодоступной жидкой воды, новый бетон предлагает практическое решение за счет использования серы, которая в изобилии присутствует на Марсе, в качестве ключевого связующего вещества. Исследователи из Индийского технологического института (IIT) в Мадрасе создали революционный вид безводного бетона, предназначенного для строительства на Марсе.
Инновация, разработанная исследовательской группой Extraterrestrial Manufacturing (ExTeM), является важным шагом на пути к колонизации Красной планеты человеком. Поскольку на Марсе нет доступной жидкой воды, новый бетон предлагает практическое решение, используя серу, которая в изобилии присутствует на Марсе, в качестве ключевого связующего вещества.
Почему безводный бетон важен для Марса?
Марс представляет собой множество проблем для человеческого поселения, и нехватка воды является одной из самых серьезных. Хотя в полярных регионах планеты и под ее поверхностью были обнаружены следы водяного льда и замерзшего углекислого газа, крупномасштабная добыча воды остается технологически сложной задачей. Транспортировка воды с Земли не представляется возможной из-за огромных затрат, связанных с космическими полетами.
Чтобы преодолеть это препятствие, команда ExTeM разработала бетонную смесь, которая не требует воды. По словам Адитхи Плато Сидхарта, постдокторанта ExTeM, команда «использовала соединение, смешанное с серой, которая в изобилии присутствует на Марсе, для разработки бетона, который соответствует земным стандартам». Это гарантирует, что будущие марсианские жилища можно будет строить с использованием местных ресурсов, снижая зависимость от земных цепочек поставок.
Наука, лежащая в основе бетона ExTeM
В основе инновационного материала лежит связующее на основе серы, что позволяет бетону быть прочным и долговечным даже в суровых марсианских условиях. Традиционный бетон на Земле изготавливается путем смешивания цемента, воды и заполнителей, но в отсутствие воды сера выступает в качестве связующего вещества, обеспечивая прочную структуру, способную выдержать экстремальные перепады температур на Марсе и более низкую гравитацию.
Помимо бетона, исследователи IIT Madras также изучают способы улучшения строительных технологий для космических условий. Команда ExTeM построила четвертую по величине в мире Microgravity Drop Tower — установку, которая позволяет ученым изучать поведение материалов в условиях невесомости. Эти исследования помогут разработать металлические пенопласты, которые смогут защитить марсианские конструкции от ударов метеоритов, обеспечивая безопасность будущих астронавтов.
Профессор Сатьян Суббиах, возглавляющий инициативу ExTeM, подчеркнул важность использования ресурсов на месте (ISRU) — стратегии, которая направлена на использование материалов, имеющихся на таких объектах, как Луна и Марс, вместо их транспортировки с Земли. «Наша работа направлена на использование ресурсов, доступных в космосе, чтобы уменьшить зависимость от земных цепочек поставок», — заявил он.
Помимо безводного бетона, команда также работает над передовыми методами сварки для космического строительства и технологиями биопечати, которые могут помочь в создании структур за пределами Земли. Эти разработки соответствуют долгосрочной концепции НАСА по созданию постоянной среды обитания человека на Луне и Марсе.
Глобальные усилия в области космического строительства
Разработка альтернативных строительных материалов для космической среды обитания является глобальным приоритетом. Ученые исследовали нетрадиционные методы, например, использование белков крови астронавтов в качестве связующего вещества для марсианского бетона. Исследование Тегеранского университета Харазми показало, что человеческий сывороточный альбумин (HSA) в сочетании с марсианским реголитом может стать прочным строительным материалом.
Аналогичным образом, Европейское космическое агентство (ЕКА) обнаружило, что мочевина, компонент человеческой мочи, может быть использована с лунным реголитом для получения прочного материала, подходящего для 3D-печати структур на Луне. В то же время исследование 2024 года показало, что цемент на основе серы может быть использован для создания 3D-печати бетона с использованием симулированного лунного и марсианского грунта, что доказывает его потенциал для космического строительства.
Инновации IIT Madras не только укрепляют позиции Индии в области космических исследований, но и вносят вклад в глобальные усилия по созданию устойчивых внеземных поселений. Поскольку NASA, SpaceX и другие космические агентства планируют пилотируемые полеты на Марс в ближайшие десятилетия, способность строить долговечные жилища, используя местные ресурсы, имеет решающее значение.
Кроме того, этот прорыв может принести пользу лунному строительству, поскольку на Луне также нет жидкой воды. Учитывая, что программа Artemis и другие лунные миссии нацелены на длительное пребывание человека на Луне, безводный бетон может стать ключевым материалом для будущих лунных баз.
Перспективы применения безводного бетона ExTeM на Марсе огромны. Он может быть использован для строительства жилых модулей, лабораторий, дорог и посадочных площадок. Использование марсианской серы для создания бетона значительно снизит зависимость от поставок с Земли, что сделает колонизацию более экономически эффективной и устойчивой.
Кроме того, разработка безводного бетона открывает новые возможности для исследований в области материалов и технологий строительства в экстремальных условиях. Успех проекта ExTeM вдохновляет другие исследовательские группы по всему миру на поиск инновационных решений для освоения космоса.
Внедрение таких технологий, как безводный бетон, является ключевым шагом в подготовке к долговременному пребыванию человека на Марсе и Луне. Они позволяют создавать прочные и безопасные сооружения, используя ресурсы, доступные на месте, что делает внеземные поселения более реалистичными и устойчивыми.
В нашем Telegram‑канале, и группе ВК вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
Похожие статьи
ДРУГИЕ НОВОСТИ
