Ученые из США предложили способ производства кирпичей на Марсе: печь обжига для этого совершенно не потребуется

Американские ученые из Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали технологию, позволяющую создавать кирпичи на Марсе. Об этом сообщила газета DailyMail. Новый проект основан на формировании кирпичей прямо из марсианского грунта. Эта техника состоит из двух ключевых этапов. Сначала марсианский грунт закрывается в гибком контейнере, после чего он уплотняется при достаточно высоком давлении.

Марсианская почва оказалась идеально приспособлена для изготовления строительных кирпичей благодаря присутствию в ней наночастиц железа – простое ее «спрессовывание»  приводит к образованию очень прочных и непроницаемых для воды и воздуха блоков, заявляют ученые в статье, опубликованной в журнале Scientific Reports.

В последние годы ученые и инженеры НАСА и других космических агентств мира активно обсуждают планы по постройке постоянных обитаемых баз на поверхности Луны и Марса. Главным ключом к обеспечению их автономности и удешевлению постройки специалисты НАСА считают технологии трехмерной печати, позволяющие использовать воду и местные ресурсы – почву, горные породы и газы из атмосферы – для постройки зданий базы прямо на месте.

Подобные принтеры, как показывают опыты на борту МКС и на Земле, позволяют напечатать почти все необходимое для жизни колонистов на Марсе, а также большую часть инструментов и прочих мелких бытовых приборов и «орудий труда». Как отмечает Брайан Чоу (Brian Chow) из университета Калифорнии в Ла-Хойе (США), одной из главных проблем при постройке базы на Марсе или Луне будет поиск главного реагента для всех строительных материалов – обычной пресной или даже соленой воды.

Почвы Марса, как  показывают замеры российских нейтронных детекторов на борту зонда MRO и марсохода Curiosity, фактически не содержат воды, крупные залежи которой встречаются только в полярных шапках красной планеты, посадку куда осуществить крайне сложно из-за почти полного отсутствия атмосферы у красной планеты. Все это заметно ограничивает список зон, где НАСА, Элон Маск или другие «покорители Марса» могут построить базу или первый внеземной город.

Чоу и его коллеги нашли неожиданно простое решение для этой проблемы, экспериментируя с аналогами марсианской почвы, изготовленных в лабораториях Центра космических полетов НАСА имени Маршалла по данным, собранным зондами «Викинг» в 1970 годах и первыми марсоходами НАСА в начале текущего столетия.

Эти «марсианские» почвы состоят из перемолотых выбросов вулканов на Гавайских островах, наночастиц железа и некоторых других минералов, найденных НАСА на реальном Марсе. Изучая то, что происходит с этой почвой при нагреве до высоких температур и сжатии до больших давлений, ученые обнаружили, что возник материал, приближающийся по своей прочности к армированному бетону и обожжённым силикатным кирпичам.

Пытаясь понять, как это произошло, команда Чоу просветила получившиеся «кирпичи» при помощи рентгена и изучила внутреннюю структуру молекул, составлявших основу этой спрессованной почвы.

Оказалось, что ключевую роль в формировании будущих стройблоков для марсианской базы играли не высокие температуры, а наночастицы железа и давление. Дальнейшие опыты показали, что простое сдавливание почвы при помощи пресса заставляет эти частицы склеиться друг с другом и образовать прочный каркас, пустоты которого заполняются зернами песка и перемолотыми вулканическими породами.

Как отмечают Чоу и его коллеги, если марсианские породы содержат в себе аналогичное количество наночастиц, то тогда проблема «печати» базы будет достаточно простой – для ее изготовления нужен будет только трехмерный принтер, способный печатать кирпичи из более крупных структурных элементов. В противном случае, будущие колонисты могут привезти с собой запасы наночастиц и использовать их для изготовления подобных стройматериалов из почвы.