Думка про колонізацію далеких планет – і насамперед Марса – витає в повітрі практично з самого початку космічної ери. І сьогодні в різних країнах вчені розробляють нові матеріали, які можуть бути використані для будівництва космічних баз на Червоній планеті.
Дослідження, проведене Сіньцзянським технічним інститутом фізики та хімії при Китайській академії наук (CAS), засвідчило: цілком можливо створювати міцні та довговічні конструкції безпосередньо з того, що міститься в марсіанському ґрунті. Якщо по-простому, там можна буде налагодити «місцеве виробництво». У чому суть?
Фахівці змоделювали марсіанський ґрунт. Використовуючи земний базальт, хімічний і мінеральний склад якого схожий з марсіанським ґрунтом, команді вдалося отримати волокна шляхом повного плавлення при температурі 1360°C і прядіння, що підтверджує можливість виробництва композитних матеріалів, армованих волокнами, для використання в будівництві марсіанської інфраструктури.
Найдивовижнішим результатом дослідження китайських учених стало підтвердження того, що волокна, отримані зі змодельованого марсіанського ґрунту, мають оптимальні механічні властивості для використання в армованих композитних матеріалах. У процесі плавлення і прядіння було помічено: нижчі швидкості прядіння дають змогу створити щільнішу атомну структуру у волокнах. Звідси – підвищена стійкість до зовнішніх пошкоджень.
Подібна технологія дасть змогу значно скоротити необхідність доставлення на Марс матеріалів із Землі. Однак, за словами вчених, безумовно, виникне низка проблем. Наприклад, вплив низької гравітації та інертної атмосфери на властивості волокон, а також розробка та інтеграція обладнання для прядіння волокон.
Взагалі ідея використання матеріалів, знайдених на Марсі, для будівництва людських поселень не нова. Наприклад, НАСА вклало значні кошти в розробку технологій 3D-друку, які дають змогу використовувати марсіанський реголіт як сировину для будівництва середовища проживання.
Одним із таких проєктів є Mars Ice House – концепція, яка передбачає використання льоду на Марсі як будівельного матеріалу, використовуючи його ізоляційні та захисні властивості від космічної радіації. Аналогічним чином Європейське космічне агентство (ESA) провело дослідження місячного реголіту, який за своїми характеристиками схожий з марсіанським, для будівництва місячних баз методом 3D-друку.
До речі, не так давно в одному із західних наукових журналів розповідалося про дослідження вчених Манчестерського університету: вони створили новий матеріал, названий StarCrete, який також гіпотетично може бути використаний для будівництва будинків на Марсі. Вчені використовували штучний марсіанський ґрунт, змішаний з… картопляним крохмалем і дрібкою солі. Виявляється, картопляний крохмаль виступає сполучною речовиною при змішуванні з марсіанським пилом для отримання матеріалу, подібного до бетону.
Під час випробувань StarCrete показав міцність при стисненні в 72 мегапаскалі (МПа), що більш ніж удвічі перевищує міцність звичайного бетону в 32 МПа. А StarCrete, зроблений з місячного пилу, був ще міцнішим і перевищував 91 МПа.