Oamenii de știință au amestecat chitina – un polimer organic găsit în abundență în artropode, precum și în solzi de pești – cu un mineral care imită proprietățile solului marțian pentru a crea un nou material viabil pentru construirea uneltelor și adăposturilor pe Marte.

Procesul de fabricație necesită un nivel minimal de energie și nici un echipament specializat.

Pasionații de spațiu care visează să colonizeze planeta Marte într-o zi trebuie să se lupte cu realitatea cruntă a resurselor naturale limitate ale planetei, în special când vine vorba de materiale de construcție. O echipă de oameni de știință de la Universitatea de Tehnologie și Proiectare din Singapore a descoperit că, utilizând chimia simplă, chitina polimerică organică – conținută în exoscheletele insectelor și crustaceilor – poate fi ușor transformată într-un material de construcție viabil pentru instrumente de bază și habitate. Acest lucru ar necesita o energie minimă și nu va fi nevoie de transportul echipamentelor specializate. Oamenii de știință și-au descris experimentele într-o lucrare recentă publicată în revista PLOS ONE.

„Tehnologia a fost inițial dezvoltată pentru a crea ecosisteme circulare în mediul urban”, a spus co-autorul Javier Fernandez. “Dar, datorită eficienței sale, este, de asemenea, cea mai eficientă și scalabilă metodă de a produce materiale într-un ecosistem artificial închis, în mediul extrem de dur al unei planete sau satelit fără viață”.

Betonul, de exemplu, necesită o cantitate substanțială de apă adăugată pentru a fi utilizabil și există o lipsă pronunțată de apă atât pe Lună, cât și pe Marte. Și costurile de transport ar fi prohibitiv de mari. NASA estimează că costă aproximativ $10.000 pentru a transporta doar un kilogram de material pe orbită.

CITEȘTE:  Misiunea pe Marte va include un an în spațiul cislunar

Deci, s-a acordat multă atenție posibilității de a folosi materialele existente pe Lună pentru a construi o bază lunară. Propunerile anterioare au cerut imprimarea 3D cu ciment Sorel, care necesită cantități semnificative de substanțe chimice, apă și un material asemănător pietrelor care ar necesita atât apă, cât și acid fosforic ca liant lichid. În martie, o lucrare a unei echipe internaționale de oameni de știință a sugerat că astronauții care stabilesc o bază pe Lună ar putea folosi ureea din urină ca plastifiant pentru a crea un material de construcție asemănător betonului din solul lunar.

chitina marte habitat
Model de fabricare a unui habitat pe Marte cu utilizarea unui printer 3D și a chitinei ca unul din componenți.

Ca și în cazul Lunii, orice plan de a înființa o bază locuibilă pe Marte trebuie să utilizeze tehnologii de fabricație care utilizează mediul Planetei Roșii. Dar autorii lucrării actuale subliniază că majoritatea strategiilor terestre de fabricație care s-ar putea potrivi facturii necesită în mod obișnuit echipamente specializate și o cantitate mare de energie. Cu toate acestea, „Natura prezintă strategii de succes ale vieții adaptându-se la medii dure”, au scris autorii. „În organismele biologice, structurile rigide se formează prin integrarea umpluturii anorganice provenite din mediu la un cost energetic redus (de exemplu, carbonat de calciu) și încorporate într-o matrice organică (de exemplu, chitina) produsă la un cost metabolic relativ ridicat.”

Fernandez și colegii săi susțin că chitina ar putea face parte din orice ecosistem artificial planificat, deoarece are o natură atât de abundentă. Este componenta principală a solzilor de pește și a pereților celulari fungici, precum și a exoscheletelor crustaceelor și insectelor. De fapt, insectele au fost deja vizate ca o sursă cheie de proteine pentru o posibilă bază marțiană. Și întrucât componenta chitină a insectelor are o valoare nutrițională limitată pentru oameni, extragerea acesteia pentru a produce materiale de construcție „nu împiedică sau nu concurează cu aprovizionarea cu alimente”, au scris autorii. “Mai degrabă, este un produs secundar al acestuia.”

CITEȘTE:  Marte ar fi avut apă de mai mult timp decât se presupunea până acum

Pentru experimentele lor, cercetătorii s-au bazat pe o chimie destul de simplă. Au luat chitina derivată din creveți, au dizolvat-o în acid acetic – un produs secundar comun al fermentației aerobe și anaerobe – și au combinat-o cu un mineral echivalent cu solul marțian pentru a crea materialul de construcție chitinos. I-au testat proprietățile modelând diverse obiecte din acesta, în special o cheie funcțională, pe care au testat-o prin strângerea unui șurub hexagonal. Deși au recunoscut că acest lucru ar fi puțin probabil să înlocuiască sculele metalice pentru anumite aplicații spațiale critice, s-a dovedit suficient de rezistent pentru a susține un cuplu pentru sarcini zilnice mici.

Apoi, echipa a încercat să modeleze materialul în diferite figuri geometrice pentru a studia potențialul său ca material de construcție prin fabricarea aditivă, variind de la cilindri și cuburi până la obiecte atât cu forme rotunjite, cât și cu unghiuri – inclusiv o mică figură marțiană umanoidă. Oamenii de știință au demonstrat, de asemenea, că biolitul ar putea fi folosit ca mortar improvizat pentru a acoperi eficient o mică gaură într-o țeavă. Ulterior conducta a trecut câteva săptămâni fără scurgeri. În cele din urmă, au construit un model complet tipărit 3D cu un design posibil pentru un habitat marțian; a durat mai puțin de două ore pentru a-l finaliza. Cercetătorii au ajuns la concluzia că rezultatele lor au demonstrat fezabilitatea unor astfel de soluții în spațiu închis și cu deșeuri zero pe Marte.

astrofeed patreon

via: [Ars Technica]