Grande parte da superfície de Marte está polvilhada com materiais de granulação fina que escondem a rocha por baixo. Esse regolito pode ser útil para fazer tijolos marcianos para construir estruturas. Nesta cena, você realmente pode ver o alicerce, exceto onde coberto por areia ... NASA / JPL-Caltech / Univ. do Arizona Para realmente se tornar uma espécie multiplanetária, a humanidade terá que aprender a usar os recursos locais em qualquer mundo estranho que escolhermos habitar. No caso de Marte, isso significa construir edifícios com tijolos fabricados com material marciano.
A primeira missão humana ao planeta vermelho - provavelmente a viagem da NASA planejada para algum momento na década de 2030 - provavelmente será uma missão de curto prazo com a maioria dos componentes de um habitat temporário construído na Terra e enviado a Marte antes mesmo de os astronautas pousarem. Como o malfadado posto avançado de Marte de Mark Watney em "O Marciano, "Habitats cilíndricos feitos na Terra provavelmente serão a primeira escolha.
Mas se quisermos viver permanentemente em Marte, teremos que aprender a "viver da terra" e encontrar materiais in situ que possam ser usados para construir uma colônia em crescimento.
"Eventualmente, quando os seres humanos povoam Marte, teremos que encontrar materiais de construção locais ... você não pode enviar tudo da Terra, "diz o professor Yu Qiao, um cientista de materiais que trabalha na Universidade da Califórnia, San Diego (UCSD) e parte da equipe que acaba de publicar sobre o tema na revista Scientific Reports.
Qiao está trabalhando no desenvolvimento de um componente-chave da civilização que consideramos natural aqui em nosso planeta. Ele está tentando encontrar maneiras de fabricar tijolos facilmente que seriam usados como base de construção em Marte, e ele descobriu um método único que poderia realizar essa tarefa de forma surpreendentemente fácil com apenas um ingrediente.
"Se você olhar para a Terra e como a civilização começou, começamos construindo casas de barro ... então acho que é bastante lógico, pelo menos nos primeiros estágios da colonização de Marte, se pudermos transformar o solo marciano em blocos de construção, "Qiao disse ao HowStuffWorks.
O solo de Marte é conhecido como regolito - um muito bom, material cor de ferrugem que cobre todo o planeta. Formado após eras de impactos de meteoritos, esses pequenos grãos criam os famosos campos de dunas de Marte e são lançados na atmosfera, às vezes criando tempestades de poeira globais.
Embora o regolito tenha sido visto antes como um potencial material de construção de tijolos, a suposição foi que ele precisaria ser misturado com um produto químico à base de polímero para ligar o material solto e formar um bloco sólido. Então, uma vez misturados - como a água e o solo que cria os tijolos de lama - esses tijolos de Marte poderiam ser cozidos em um forno para torná-los sólidos.
Os pesquisadores investigaram a resistência dos tijolos e descobriram que, mesmo sem vergalhão, eles são mais fortes do que o concreto armado com aço. Você está olhando para uma amostra depois que ela passou por testes até o ponto de falha. Brian J. Chow e Yu Qiao Os cientistas pensaram originalmente que construir esses tijolos exigiria muita energia - provavelmente exigindo um forno a energia nuclear, um kit pesado que precisaria ser desenvolvido na Terra e lançado em Marte. Qiao, Contudo, descobriu que ele só precisa aplicar pressão para criar o tijolo, aproximadamente o equivalente a um martelo de 10 libras (4,5 quilos) caindo cerca de 1 metro. Sem aquecimento e sem forno necessário.
Como não temos atualmente nenhum regolito de Marte real para experimentar, Qiao e sua equipe usaram um simulador de Marte - um material desenvolvido pela NASA que se aproxima muito da composição química conhecida e do tamanho de grão da coisa real. Aprendendo com suas experiências com experimentos realizados em regolito lunar em trabalhos anteriores com a NASA, Qiao percebeu que não seria necessário tanto agente aglutinante de polímero para criar os tijolos de Marte. Mas por meio de suas investigações, ele descobriu algo estranho.
"Então, começamos com 6 por cento de aglutinante para o simulador de solo de Marte - funcionou muito bem, "disse Qiao." Então nós reduzimos para 4 por cento, ainda funcionou, então reduziu para 2 por cento ... e então 1 por cento e ainda funcionou! Então nós dissemos:'Espere um minuto. O que está acontecendo aqui?'"
Qiao descobriu algo estranho sobre o próprio simulador de regolito - aplicando apenas pressão a uma amostra, o material se fundiria sozinho sem nenhum aglutinante de polímero adicionado!
"Foi quando percebemos que há algo fundamentalmente interessante sobre o próprio material simulador, "Qiao disse com certo entusiasmo." Acreditamos que [o efeito de ligação] seja causado pelo óxido de ferro - a razão pela qual Marte parece avermelhado - e parece que é o agente de ligação aqui. "
Claro, Qiao adverte, este é um simulador no qual ele está trabalhando. Não saberemos se o rególito de Marte real reage da mesma maneira até que fisicamente vamos a Marte ou devolvamos uma amostra à Terra.
Os pesquisadores compactaram o simulador de Marte sob pressão em uma forma cilíndrica, tubo de borracha flexível. Essa é a aparência do resultado do experimento antes de ser cortado em tijolos. Brian J. Chow e Yu Qiao Atualmente, A equipe de Qiao produziu apenas pequenas amostras de material do tamanho de moedas, mas esses testes provaram que o material é muito forte - mais forte do que o concreto armado com aço. O próximo teste seria expandir o experimento para produzir amostras maiores. E se tijolos maiores podem ser fabricados usando este método e se o regolito de Marte real se liga de forma semelhante a como esses experimentos prevêem, nossa futura colônia de Marte tem algumas opções de construção bastante interessantes.
Ele imagina que as futuras colônias de Marte podem ter um veículo de coleta de regolito automatizado que recolhe o material solto e o compacta em tijolos individuais enquanto viaja - como uma colheitadeira criando fardos de feno de um campo.
"A outra direção é colocar os solos na estrutura camada por camada e compactá-la camada por camada, "disse Qiao." Então, desta forma, você pode construir estruturas em grande escala sem produzir tijolos - uma espécie de manufatura aditiva. "Isso seria um pouco como a impressão 3D, mas sem uma impressora - apenas um compactador.
Quanto a se juntar aos primeiros colonos de Marte para supervisionar as primeiras estruturas de tijolos de Marte, Qiao não tem tanta certeza.
"Não tenho certeza se sobreviveria a essa viagem! Mas ficaria muito feliz em ser o oleiro dessas pessoas corajosas, " ele diz.
