Astronautas fazem o primeiro cimento no espaço para apoiar os futuros habitats marcianos

O concreto feito no espaço poderia um dia ajudar humanos constroem habitats na lua e em Marte , mostra uma nova pesquisa.

Como parte de uma recente investigação a bordo da Estação Espacial Internacional, os astronautas fizeram cimento em microgravidade pela primeira vez, mostrando que ele pode endurecer e se desenvolver no espaço.

O concreto - uma mistura de areia, pedras, cascalho e uma combinação de água e pó de cimento que une tudo - é um material de construção forte e confiável aqui na Terra. Mas também pode ser durável o suficiente para proteger os futuros astronautas da radiação cósmica e alguns dos perigos que vêm com a vida fora da Terra, disseram os pesquisadores em um novo estudo.



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O astronauta da ESA Alexander Gerst trabalha no experimento MICS a bordo da Estação Espacial Internacional. Este experimento visa mostrar como o cimento se forma no espaço, já que os pesquisadores pensam que as misturas de cimento e concreto poderiam um dia ser usadas para construir habitats na Lua e em Marte.

O astronauta da Agência Espacial Europeia Alexander Gerst trabalha no experimento MICS a bordo da Estação Espacial Internacional. Este experimento visa mostrar como o cimento se forma no espaço, já que os pesquisadores pensam que as misturas de cimento e concreto poderiam um dia ser usadas para construir habitats na Lua e em Marte.(Crédito da imagem: NASA)

'Em missões à Lua e Marte, humanos e equipamentos precisarão ser protegidos de temperaturas extremas e radiação, e a única maneira de fazer isso é construindo infraestruturas nesses ambientes extraterrestres', estuda a investigadora principal Aleksandra Radlinska, professora assistente de engenharia civil na Penn State, disse em um comunicado da NASA . 'Uma ideia é construir com um material semelhante ao concreto no espaço. O concreto é muito resistente e oferece melhor proteção do que muitos materiais. '

Além disso, o concreto (ou misturas semelhantes a concreto) poderia ser feito com materiais locais, como a poeira lunar. Portanto, se e quando os humanos estabelecessem colônias lunares e marcianas, esses colonos seriam capazes de usar materiais locais em vez de enviá-los da Terra, o que seria um processo difícil, demorado e caro.

Para o estudo, chamado de Projeto de Investigação de Microgravidade de Solidificação de Cimento , os astronautas na estação espacial misturaram água com silicato tricálcico, o principal ingrediente mineral em alguns dos cimentos comerciais mais comumente usados. Essa mistura nunca havia sido criada na microgravidade.

Na imagem acima você pode ver uma imagem de cimento misturado no espaço, em comparação com a imagem inferior que mostra cimento misturado na Terra durante o projeto de Investigação de Microgravidade de Solidificação de Cimento.

Na imagem acima você pode ver uma imagem de cimento misturado no espaço, em comparação com a imagem inferior que mostra cimento misturado na Terra durante o projeto de Investigação de Microgravidade de Solidificação de Cimento.(Crédito da imagem: Laboratório de Caracterização de Materiais da Penn State)

Pode parecer um material de construção simples, mas o cimento é na verdade, bastante estruturalmente complexo . Quando o pó do cimento se dissolve na água, os cristais começam a se formar e se encaixar, mudando a estrutura molecular do material. Esta investigação teve como objetivo demonstrar e explorar mais como o cimento se forma na microgravidade e se alguma microestrutura única pode se formar. O projeto também permitiu a primeira comparação entre amostras de cimento criadas na Terra e amostras de cimento criadas no espaço.

Quando os pesquisadores na Terra compararam as amostras de cimento feitas na Terra com as amostras de cimento feitas no espaço, eles descobriram que o cimento criado na estação espacial tinha microestruturas muito diferentes do cimento feito na Terra, de acordo com o comunicado. Uma das principais diferenças era que o cimento feito no espaço era muito mais poroso do que o cimento feito na Terra.

'O aumento da porosidade tem influência direta na resistência do material, mas ainda temos que medir a resistência do material formado no espaço', disse Radlinska. 'Embora o concreto seja usado há tanto tempo na Terra, ainda não entendemos necessariamente todos os aspectos do processo de hidratação. Agora sabemos que existem algumas diferenças entre os sistemas baseados na Terra e no espaço, e podemos examinar essas diferenças para ver quais são benéficos e quais são prejudiciais ao uso deste material no espaço. '

No entanto, a equipe acredita que a forma como os experimentos foram conduzidos pode ter influenciado os resultados do estudo. Por exemplo, o cimento na Terra não é normalmente processado em bolsas plásticas seladas, como acontece a bordo do ambiente controlado da estação espacial.

'As amostras estavam em bolsas seladas, então outra questão é se elas teriam complexidades adicionais em um ambiente de espaço aberto', disse Radlinska.

Embora o cimento feito no espaço tenha parecido um pouco diferente do cimento feito na Terra, ele ainda se desenvolveu e endureceu.

'Confirmamos a hipótese de que isso pode ser feito', disse Radlinska. 'Agora podemos dar os próximos passos para encontrar ligantes que são específicos para o espaço e para níveis variáveis ​​de gravidade, de zero g a Marte ge intermediários.'

o pesquisa foi publicada 24 de abril na revista Frontiers in Materials.

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