«Космический бетон» прочнее земного в два раза: из чего он состоит?

В 2025 году аэрокосмическое агентство NASA планирует отправить людей на Луну — четыре члена экипажа «Артемида-3» останутся на лунной орбите, а двое совершат посадку на ее поверхность. После того, как на орбите земного спутника завершится строительство станции «Gateway», человечество захочет отправиться дальше, на Марс. Астронавтам придется проводить за пределами Земли много времени, поэтому на других планетах рано или поздно придется строить дома. Недавно группа ученых под руководством Аледа Робертса разработала идеальный для строительства внеземных сооружений материал «StarCrete», который производится проще обычного бетона и прочнее его в два раза. Кирпичи из этого материала можно будет использовать и на Земле.

Новый материал «StarCrete» в два раза прочнее обычного бетона

Бетон из марсианского грунта и человеческой крови

Исследователи во главе с Аледом Робертсом пытаются разработать материал для строительства домов на Марсе и других планетах уже не первый год. В 2021 году они создали неплохой вариант, состоящий из легко добываемого во внеземных условиях марсианского или лунного грунта (реголита) и человеческой крови. Они предложили использовать реголит в качестве наполнителя, а содержащийся в плазме крови белок альбумин — как связующее вещество. Для придания еще большей прочности, они решили добавить в состав мочевину, которую можно извлечь из мочи, пота или слез астронавтов. Прочность сжатия созданного ими материала была оценена в 39,7 мегапаскалей.

Образцы бетона из марсианского и лунного грунта

Фигура, напечатанная на 3D-принтере из марсианского бетона с человеческой кровью

Это был отличный результат, потому что большинство популярных классов бетона имеет прочность около 35 мегапаскалей. Созданный учеными материал оказался более прочным, чем используемый в современном строительстве бетон.

Лучший материал для строительства домов на Марсе и Луне

В 2023 году стало известно, что ученые в силах создать еще более надежный материал. За пару лет разработчикам кирпичей из человеческой крови удалось создать материал «StarCrete», который состоит из еще более легкодоступных компонентов, и при этом имеет прочность от 72 до 90 мегапаскалей — он в два раза прочнее, чем современный бетон.

Рецептом самого прочного материала для строительства домов, ученые поделились в научном журнале Open Engineering. Главным компонентом является марсианский или лунный грунт, потому что с его добычей у астронавтов будущего вряд ли возникнут проблемы — он буквально будет лежать у них под ногами. В качестве связующего звена, вместо человеческой крови, был выбран крахмал, который тоже будет легко добыть, потому что на других планетах космические путешественники наверняка будут самостоятельно выращивать картофель. Также в состав входит соль, которую можно найти на поверхности Марса и Луны.

Материал «StarCrete» из лунного грунта прочнее, чем из марсианского

На данный момент в распоряжении ученых нет марсианского грунта — он появится только после 2030 года. Поэтому, чтобы создать образец материала «StarCrete», они использовали имитатор грунта Красной планеты. Прочность сжатия космического бетона на основе марсианского реголита была оценена в 72 мегапаскаля. Лунный грунт у ученых есть, и материал на его основе оказался еще прочнее — показатель прочности составил 90 мегапаскалей.

По данным издания SciTechDaily, из 25 килограммов высушенного картофеля можно будет получить количество крахмала, которого хватит на создание полторы тонны строительного материала «StarCrete». В пересчете на кирпичи, это примерно 210 штук, а для возведения трехкомнатного жилища требуется примерно 7,5 тысяч кирпичей.

Возможно, дома на Марсе будут выглядеть примерно так

Исходя из всего написанного выше получается, что в будущем астронавты смогут выращивать на других планетах картофель, а также добывать местный грунт и соль, чтобы в конечном итоге оставаться сытыми и иметь возможность строительства собственных домов. Однако, чтобы запустить этот процесс, нужно будет привезти на Марс и Луну много научного оборудования, включая системы для выращивания различных культур и технику для добычи полезных ископаемых.

Новый экологичный материал для строительства домов

Когда люди начнут строить дома на Марсе и Луне неизвестно — для начала нужно хотя бы научиться регулярно туда летать. Однако, космический бетон «StarCrete» уже в ближайшие десятилетия можно будет использовать для строительства сооружений на Земле. Мало того, что это очень прочный материал, так еще он более экологичный, чем обычный бетон. По расчетам экологов, на производство современного бетона приходится около 8% глобального выброса углекислого газа — процесс их создания требует обжига при очень высоких температурах. А бетон «StarCrete» можно создать «при температуре домашней выпечки».

Производство современного бетона трудно назвать экологически чистым

Стоит отметить, что другие группы ученых предлагают строить дома на Марсе из еще более необычных материалов вроде кирпичей из насекомых и грибов. Подробности вы можете почитать в статье «Из каких материалов можно строить дома на Марсе?».

Источник