Er Marscrete svaret på at bygge på Mars?

Hvordan kan vi bygge på Mars? En afslappet snak med en geolog fik en ingeniørakademiker fra University of Canterbury (UC) og hans team til at bruge år på at forske i, hvordan man bygger på Mars. Det hele startede med, at lektor Allan Scott og geologiprofessor Chris Oze (Occidental College) overvejede, hvilke materialer der var tilgængelige på Mars til at lave beton eller "Marscrete".

Jordisk beton er lavet med Portland cement, som fremstilles ved at opvarme kalksten for at drive CO₂ væk. . Cement, hovedbindemidlet, blandes med sand, sten og vand for at skabe beton.

Men det presserende spørgsmål er:Hvad er tilgængeligt på Mars for at binde materialerne i Marscrete sammen?

"Desværre er der ikke meget kalksten på Mars, så vi kigger på alternative måder at finde en slags bindemiddelsystem på," siger lektor Allan Scott. "Marscrete kan omtales som en lang række forskellige materialer, der kan bruges på Mars hovedsageligt af lokale ingredienser."

Holdet har forsket i brugen af ​​basaltisk sten, som kan findes på Jorden og på Mars. Ifølge lektor Scott kan magnesiumoxid og silica ekstraheres fra den basaltiske bjergart, før magnesiumoxiden og silicaen kombineres til et bindemiddel med lignende egenskaber som cement.

"Vi forsøger at bruge materialer, sten og ting, som vi ved er tilgængelige på Mars, så vi kan perfektionere den ekstraktionsproces her og lave beton, som har lignende egenskaber som Portland cement."

Det er dog ikke kun materialer, holdet forsker i. Jordens og Mars miljøer er ekstreme i deres forskelle med meget lavere tryk og temperaturer på Mars. Holdet bruger testfaciliteterne på University of Canterbury til at tillade temperaturer så lave som -86 °C, mens de simulerer atmosfæriske forhold ved at skabe et vakuum i laboratoriet.

"Alt, vi forsøger at gøre, er at simulere et miljø som Mars uden faktisk at være der," siger han.

Da lektor Scott begyndte sin forskning, var der kun få mennesker, der kiggede på rummaterialer til byggeri, men interessen er vokset i feltet med den potentielle virkelighed af et brugbart produkt, der kommer tættere på.

Arbejdet med Aerospace Christchurch og New Zealand Space Agency har været med til at åbne op for kontakter.

"Hele rumfællesskabet her i Christchurch og New Zealand er virkelig fantastisk. Det er fantastisk. Selve det faktum, at du kan gå og tale med folk på Aerospace Christchurch eller Rocket Lab for eksempel giver en masse løfter og potentiale."

Selvom rumforskningen stadig er vigtig, er det, som holdet har fundet frem til, at brug af basaltisk sten i stedet for traditionel cement kan hjælpe med at reducere kulstofaftrykket af beton på Jorden, siger han.

"Cement er fantastisk, men det bidrager til omkring 8-10 % af den globale CO₂ emissioner. Der er et skub for at reducere det, og materialet lover noget på dette område."

Ifølge lektor Scott kunne silicaen udvundet fra den basaltiske bjergart bruges til delvist at erstatte Portland cement, hvilket reducerer næsten 30 % af CO₂ emissioner, mens magnesiumhydroxid kan bruges til kulstoffjernelse, hvilket gør det tilgængeligt for enhver industri, der producerer CO₂ for at forhindre det i at komme ind i atmosfæren.