Gran parte de la superficie de Marte está espolvoreada con materiales de grano fino que ocultan el lecho rocoso que se encuentra debajo. Ese regolito podría ser útil para hacer ladrillos marcianos para construir estructuras. En esta escena, en realidad se puede ver el lecho rocoso excepto donde esté cubierto por arena ... NASA / JPL-Caltech / Univ. de arizona Para convertirse verdaderamente en una especie multiplanetaria, la humanidad tendrá que aprender a utilizar los recursos locales en cualquier mundo alienígena que decidamos habitar. En el caso de Marte, eso significa construir edificios con ladrillos fabricados con material marciano.
La primera misión humana al planeta rojo, probablemente el viaje de la NASA planeado para algún momento de la década de 2030, probablemente será una misión a corto plazo con la mayoría de los componentes para un hábitat temporal construido en la Tierra y enviado a Marte antes de que los astronautas aterricen. Como el desafortunado puesto avanzado de Mark Watney en Marte en "The Martian, "Los hábitats formados por cilindros en la Tierra probablemente serán la primera opción.
Pero si vamos a vivir permanentemente en Marte, tendremos que aprender a "vivir de la tierra" y encontrar materiales in situ que puedan usarse para construir una colonia en crecimiento.
"Finalmente, cuando los seres humanos pueblan Marte, tendremos que encontrar materiales de construcción locales ... no se puede enviar todo desde la Tierra, "dice el profesor Yu Qiao, un científico de materiales que trabaja en la Universidad de California, San Diego (UCSD) y parte del equipo que acaba de publicar sobre el tema en la revista de acceso abierto Scientific Reports.
Qiao está trabajando en el desarrollo de un componente clave de la civilización que damos por sentado aquí en nuestro planeta. Está tratando de encontrar formas de fabricar fácilmente ladrillos que se utilizarían como base de la construcción en Marte. y ha descubierto un método único que podría realizar esta tarea de manera sorprendentemente fácil con un solo ingrediente.
"Si miras la Tierra y cómo comenzó la civilización, comenzamos construyendo casas de adobe ... así que supongo que es bastante lógico, al menos en las primeras etapas de la colonización de Marte, si podemos convertir el suelo marciano en bloques de construcción, "Qiao le dice a HowStuffWorks.
El suelo de Marte se conoce como regolito, un muy fino, material de color óxido que cubre todo el planeta. Formado después de eones de impactos de meteoritos, Estos diminutos granos crean los famosos campos de dunas de Marte y se elevan hacia la atmósfera. a veces creando tormentas de polvo globales.
Aunque el regolito se ha considerado antes como material potencial para la construcción de ladrillos, se ha supuesto que sería necesario mezclarlo con un químico a base de polímero para unir el material suelto y formar un bloque sólido. Luego, una vez mezclados, como el agua y el suelo que crea ladrillos de barro, estos ladrillos de Marte podrían hornearse en un horno para solidificarlos.
Los investigadores investigaron las fortalezas de los ladrillos y descubrieron que incluso sin barras de refuerzo, son más fuertes que el hormigón armado con acero. Está mirando una muestra después de que se sometió a pruebas hasta el punto de fallar. Brian J. Chow y Yu Qiao Los científicos pensaron originalmente que la construcción de estos ladrillos consumiría mucha energía, probablemente requiriendo un horno de propulsión nuclear. un equipo pesado que tendría que desarrollarse en la Tierra y lanzarse a Marte. Qiao, sin embargo, ha descubierto que solo necesita aplicar presión para crear el ladrillo, aproximadamente el equivalente a un martillo de 10 libras (4,5 kilogramos) cayendo alrededor de 3 pies (1 metro). No requiere calefacción ni horno.
Como actualmente no tenemos ningún regolito de Marte real para experimentar, Qiao y su equipo utilizaron un simulador de Marte, un material desarrollado por la NASA que se aproxima mucho a la composición química conocida y al tamaño de grano del objeto real. Aprendiendo de sus experiencias con experimentos llevados a cabo en regolito lunar en trabajos anteriores con la NASA, Qiao se dio cuenta de que no se necesitaría tanto agente aglutinante de polímero para crear los ladrillos de Marte. Pero a través de sus investigaciones, descubrió algo extraño.
"Entonces, comenzamos con un 6 por ciento de aglutinante para el simulante de suelo de Marte; funcionó muy bien, "dice Qiao." Luego lo redujimos al 4 por ciento, todavía funcionó, luego lo redujo al 2 por ciento ... y luego al 1 por ciento y ¡todavía funcionó! Luego dijimos:'Espera un minuto. ¿Que está pasando aqui?'"
Qiao había descubierto algo extraño sobre el simulante de regolito en sí:solo aplicando presión a una muestra, ¡el material se fusionaría por sí mismo sin añadir aglutinante de polímero!
"Fue entonces cuando nos dimos cuenta de que hay algo fundamentalmente interesante en el material simulante en sí, ", Dijo Qiao con cierto entusiasmo." Creemos que [el efecto aglutinante] es causado por el óxido de hierro, la razón por la que Marte se ve rojizo, y parece que es el agente aglutinante aquí ".
Por supuesto, Qiao advierte, este es un simulante en el que está trabajando. No sabremos si el regolito de Marte real reacciona de la misma manera hasta que vayamos físicamente a Marte o devolvamos una muestra a la Tierra.
Los investigadores compactaron el simulante de Marte bajo presión en una forma cilíndrica, tubo de goma flexible. Así es como se veía el resultado del experimento antes de cortarlo en ladrillos. Brian J. Chow y Yu Qiao En la actualidad, El equipo de Qiao solo ha producido pequeñas muestras de material del tamaño de una moneda, pero estas pruebas han demostrado que el material es muy fuerte, más fuerte que el hormigón armado con acero. La siguiente prueba sería ampliar el experimento para producir muestras más grandes. Y si se pueden fabricar ladrillos más grandes usando este método y si el regolito de Marte real se une de manera similar a cómo predicen estos experimentos, nuestra futura colonia de Marte tiene algunas opciones de construcción bastante interesantes.
Él imagina que las futuras colonias de Marte podrían tener un vehículo de recolección de regolitos automatizado que recoja el material suelto y lo compacte en ladrillos individuales a medida que viaja, como una cosechadora que crea fardos de heno en un campo.
"La otra dirección es poner los suelos en la estructura capa por capa y compactarla capa por capa, "dice Qiao". de esta manera, puede construir estructuras a gran escala sin producir ladrillos, algo así como la fabricación aditiva ". Esto sería un poco como la impresión 3-D, pero sin impresora, solo compactador.
En cuanto a unirse a los primeros colonos de Marte para supervisar las primeras estructuras construidas con ladrillos de Marte, Qiao no está tan seguro.
"¡No estoy seguro de sobrevivir a ese viaje! Pero estaría muy feliz de ser el fabricante de ladrillos de esa gente valiente, " él dice.
