Les scientifiques étudient les moyens de fabriquer le ciment le plus solide pour Mars et la Lune

Ils ont construit des matériaux capables de résister à l’explosion d’une fusée.

Un rendu d’un habitat imprimé en 3D sur Mars. SEArch+/Apis Cor / NASA

• Des chercheurs du monde entier mettent au point de nouvelles méthodes pour construire les habitats spatiaux du futur.
• Il s’agit de trouver des moyens d’exploiter les ressources locales de l’espace.
• Un groupe de scientifiques a mis au point un ciment géopolymère capable de résister aux explosions de fusées.

Les chercheurs du monde entier explorent de nouvelles méthodes pour construire des logements et d’autres infrastructures dans l’espace.
Les limites technologiques et les coûts prohibitifs associés au transport de grandes quantités de matériaux de construction incitent les scientifiques à concevoir des méthodes qui utilisent les ressources de l’espace.

L’une de ces méthodes est proposée par des scientifiques de l’université du Delaware. Ils pensent que les missions spatiales pourraient un jour utiliser les matériaux de la couche arable argileuse trouvés sur la lune et sur Mars comme base du ciment extraterrestre, comme le révèle un communiqué de presse.

Construire sur Mars et sur la Lune

Les scientifiques ont exposé leur méthode d’utilisation des matériaux de la terre végétale de type argile pour construire les futurs habitats spatiaux. “Si nous voulons vivre et travailler sur une autre planète comme Mars ou la Lune, nous devons fabriquer du béton. Mais nous ne pouvons pas emporter des sacs de béton avec nous – nous devons utiliser les ressources locales”, a déclaré Norman Wagner, titulaire de la chaire Unidel Robert L. Pigford de génie chimique et biomoléculaire à l’université du Delaware.

Les chercheurs ont réussi à convertir du sol lunaire et martien simulé en ciment géopolymère, qui est considéré comme une alternative appropriée au ciment traditionnel. Ils ont publié leurs résultats dans la revue Advances in Space Research.

Les géopolymères sont des polymères inorganiques formés à partir de minéraux aluminosilicates. On les trouve dans les argiles communes du monde entier. Lorsqu’ils sont mélangés à un solvant au pH élevé, l’argile peut être dissoute, libérant l’aluminium et le silicium qu’elle contient pour réagir avec d’autres matériaux. Cela permet alors la création du ciment.

Un mélange de géopolymères peut résister aux explosions de fusées

Les chercheurs ont cherché à savoir si des sols simulés de la Lune et de Mars pouvaient être activés de la même manière en utilisant la chimie des géopolymères. Ils ont mélangé plusieurs sols simulés avec du silicate de sodium et ont coulé le mélange géopolymère résultant dans des moules pour observer la réaction. Plus précisément, ils voulaient voir si de légères différences dans la chimie auraient un impact important sur la résistance globale du matériau résultant.

Dans leur article, ils expliquent qu’ils ont pu fabriquer des matériaux en petits cubes qui ont la résistance à la compression requise pour résister à la force d’un souffle de fusée. Des recherches supplémentaires sont bien sûr nécessaires pour déterminer comment le matériau se comportera dans des conditions spatiales. Sur la base de leurs résultats, les chercheurs ont cependant donné quelques indications qui pourraient aider à développer des matériaux pour l’espace. La composition chimique et la taille des particules, par exemple, peuvent jouer un rôle crucial dans la résistance des matériaux.

Tout cela vient s’ajouter à la littérature scientifique croissante sur la construction spatiale. Il s’agit d’un domaine qui a fait l’objet de propositions assez farfelues, en raison de la nécessité de recourir à des méthodes peu orthodoxes – l’espace est un environnement hostile, ce qui signifie que de nombreuses méthodes traditionnelles ne fonctionnent tout simplement pas. Un scientifique de l’université de Manchester, par exemple, a suggéré l’année dernière que le sang et les excréments humains pourraient être combinés au régolithe lunaire et martien comme liant pour le ciment spatial.

Alors que la Chine s’est récemment fixé pour objectif d’envoyer des astronautes sur Mars dans les années 2030 et que SpaceX compte mettre en orbite cet été son Starship destiné à Mars, les scientifiques se lancent dans une course pour trouver des solutions de construction pour l’espace. Le coût du transport vers Mars d’une charge utile du poids d’une brique avoisine actuellement les 2 millions de dollars, ce qui signifie que ces nouvelles méthodes sont cruciales pour la construction des futures colonies spatiales.

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Source : Interesting Engineering – Traduit par Anguille sous roche