Строительство инфраструктуры в космосе в настоящее время непомерно дорого и труднодостижимо. Будущее космическое строительство должно будет опираться на простые материалы, которые легко доступны космонавтам, StarCrete предлагает одно из возможных решений. Ученые, стоящие за изобретением, использовали искусственный марсианский грунт, смешанный с картофельным крахмалом и щепоткой соли, чтобы создать материал, который в два раза прочнее обычного бетона и идеально подходит для строительных работ во внеземных условиях.
В статье, опубликованной в журнале Open Engineering, исследовательская группа продемонстрировала, что обычный картофельный крахмал может выступать в качестве дополнительного компонента, который вместе с имитацией марсианской пыли позволяет получить материал, похожий на бетон. Во время испытаний StarCrete показал прочность на сжатие 72 мегапаскаля (МПа), что более чем в два раза превышает прочность обычного бетона в 32 МПа. StarCrete, сделанный из лунной пыли, был еще прочнее, выдерживая 91 МПа.
Эта работа совершенствует предыдущую работу той же группы, где они использовали выделения тела астронавтов в качестве связующего вещества. Хотя полученный материал имел прочность на сжатие около 40 МПа, что лучше, чем у обычного бетона, у процесса был недостаток, заключающийся в регулярной потребности в крови. При работе в такой враждебной среде, как космос, этот вариант считался менее осуществимым, чем использование картофельного крахмала.
Поскольку предполагается, что миссии будут производить крахмал в качестве пищи для космонавтов, имело смысл рассматривать его как связующее вещество. Кроме того, современные строительные технологии все еще нуждаются в многолетней разработке и требуют значительной энергии и дополнительного тяжелого технологического оборудования, что увеличивает стоимость и сложность миссии. StarCrete ничего из этого не нужно, поэтому он упрощает миссию, делает ее более дешевой и выполнимой.
Команда подсчитала, что мешок 25 кг обезвоженного картофеля (чипсов) содержит достаточно крахмала для производства почти полтонны StarCrete, что позволит создать более 213 стандартных кирпичей. Для сравнения, на строительство дома с 3 спальнями уходит примерно 7500 кирпичей. Кроме того, ученые обнаружили, что обычная соль, хлорид магния, которую можно получить с поверхности Марса или из слез астронавтов, значительно повышает прочность StarCrete.
Следующие этапы этого проекта заключаются в переводе StarCrete из лаборатории на испытательные полигоны. Команда недавно запустила стартап DeakinBio, который изучает способы улучшения StarCrete, чтобы его можно было использовать и в наземных условиях.
При использовании на земле StarCrete может стать более экологичной альтернативой традиционному бетону. На цемент и бетон приходится около 8% глобальных выбросов CO2, поскольку процесс их изготовления требует очень высоких температур обжига и большого количества энергии. StarCrete, с другой стороны, можно приготовить в обычной духовке или микроволновой печи при нормальной температуре "домашней выпечки", что обеспечивает снижение затрат энергии на производство.
