Hoe kunnen we bouwen op Mars? Een informeel gesprek met een geoloog leidde ertoe dat een technische academicus van de Universiteit van Canterbury (UC) en zijn team jarenlang onderzoek deden naar hoe te bouwen op Mars. Het begon allemaal met universitair hoofddocent Allan Scott en professor geologie Chris Oze (Occidental College) die zich afvroegen welke materialen er op Mars beschikbaar waren om beton of 'Marscrete' te maken.

Aards beton wordt gemaakt met Portland-cement, dat wordt geproduceerd door kalksteen te verhitten om de CO₂ te verdrijven . Cement, het belangrijkste bindmiddel, wordt gemengd met zand, steen en water om beton te maken.

Maar de prangende vraag is:wat is er op Mars beschikbaar om de materialen van Marscrete aan elkaar te binden?

"Helaas is er op Mars niet veel kalksteen, dus we zoeken naar alternatieve manieren om een ​​soort bindmiddelsysteem te vinden", zegt universitair hoofddocent Allan Scott. "Marscrete kan worden aangeduid als een hele reeks verschillende materialen die op Mars kunnen worden gebruikt, voornamelijk van lokale ingrediënten."

Het team heeft onderzoek gedaan naar het gebruik van basaltgesteente dat op aarde en op Mars te vinden is. Volgens universitair hoofddocent Scott kunnen magnesiumoxide en silica worden geëxtraheerd uit het basaltgesteente, voordat het magnesiumoxide en silica opnieuw worden gecombineerd om een ​​bindmiddel te maken met vergelijkbare eigenschappen als cement.

"We proberen materialen, stenen en dingen te gebruiken waarvan we weten dat ze op Mars beschikbaar zijn, zodat we dat extractieproces hier kunnen perfectioneren en beton kunnen maken met vergelijkbare eigenschappen als Portlandcement."

Het team onderzoekt echter niet alleen materialen. De omgevingen van de aarde en Mars zijn extreem in hun verschillen met veel lagere druk en temperaturen op Mars. Het team gebruikt de testfaciliteiten van de Universiteit van Canterbury om temperaturen tot -86 °C mogelijk te maken, terwijl de atmosferische omstandigheden worden gesimuleerd door een vacuüm in het laboratorium te creëren.

"Het enige wat we proberen te doen is een omgeving als Mars na te bootsen zonder er echt te zijn", zegt hij.

Toen universitair hoofddocent Scott met zijn onderzoek begon, waren er maar een paar mensen die naar ruimtematerialen voor constructie keken, maar de interesse in het veld is gegroeid naarmate de potentiële realiteit van een bruikbaar product dichterbij komt.

De samenwerking met Aerospace Christchurch en de New Zealand Space Agency heeft geholpen om contacten te leggen.

"De hele ruimtegemeenschap hier in Christchurch en Nieuw-Zeeland is echt geweldig. Het is geweldig. Alleen al het feit dat je met mensen bij Aerospace Christchurch of Rocket Lab kunt gaan praten, biedt veel belofte en potentieel."

Hoewel het ruimteonderzoek nog steeds belangrijk is, heeft het team ontdekt dat het gebruik van basaltgesteente in plaats van traditioneel cement kan helpen de ecologische voetafdruk van beton op aarde te verkleinen, zegt hij.

"Cement is geweldig, maar het draagt ​​bij aan ongeveer 8-10% van de wereldwijde CO₂ uitstoot. Er is een druk om dat te verminderen en materiaal heeft enige belofte op dit gebied."

Volgens universitair hoofddocent Scott kan het silica dat uit het basaltgesteente wordt gewonnen, worden gebruikt om Portland-cement gedeeltelijk te vervangen, waardoor bijna 30% CO₂ wordt verminderd. emissies, terwijl het magnesiumhydroxide kan worden gebruikt voor het verwijderen van koolstof, waardoor het beschikbaar is voor elke industrie die CO₂ produceert om te voorkomen dat het in de atmosfeer komt.