Rewolucja w budowie kolonii na Marsie. Wykorzystamy marsjańskie zasoby
Naukowcy z Swinburne i CSIRO opracowali metodę produkcji żelaza w warunkach marsjańskich, co może zrewolucjonizować budowę kolonii na Czerwonej Planecie. Z powodzeniem wyprodukowali żelazo w warunkach podobnych do Marsa, otwierając drzwi do produkcji metali poza Ziemią.
To odkrycie może umożliwić budowę osiedli na Marsie bez konieczności sprowadzania wszystkiego z Ziemi.
Badacze z Swinburne i CSIRO, czyli australijskiej narodowej agencji naukowej, osiągnęli sukces w produkcji żelaza w warunkach przypominających te na Marsie. To odkrycie otwiera nowe możliwości dla produkcji metali poza Ziemią.
Budowa kolonii wymaga ogromnej masy materiałów
Wizja zakładania osiedli na Marsie fascynuje miliarderów, programy kosmiczne i entuzjastów eksploracji kosmosu. Jednak budowa takich kolonii wymaga ogromnych ilości materiałów, a ich transport z Ziemi jest niepraktyczny. Dla porównania, wysłanie ważącego tonę łazika Perseverance na Marsa kosztowało ok. 243 mln dolarów.
Dr Deddy Nababan z CSIRO i absolwent Swinburne, uważa, że rozwiązanie może leżeć w marsjańskiej glebie, zwanej regolitem. - Wysyłanie metali na Marsa z Ziemi może być wykonalne, ale nie jest ekonomiczne. Czy można sobie wyobrazić transport ton metali na Marsa? To po prostu niepraktyczne - mówi dr Nababan, cytowany przez portal SciTechDaily. - Zamiast tego możemy wykorzystać to, co jest dostępne na Marsie. To nazywa się wykorzystanie zasobów in-situ (in-situ resource utilization, czyli ISRU).
Dalsza część artykułu pod materiałem wideo
Dr Nababan koncentruje się na astrometalurgii, czyli produkcji metali w kosmosie. Mars posiada wszystkie składniki potrzebne do produkcji metali, w tym tlenki żelaza w regolicie i węgiel z jego cienkiej atmosfery, który działa jako reduktor. Profesor Akbar Rhamdhani z Swinburne współpracuje z dr Nababanem, testując ten proces z użyciem symulantu regolitu – sztucznej rekreacji materiału znalezionego na Marsie.
Metalurgia w warunkach marsjańskich
Symulant umieszczany jest w komorze o ciśnieniu powierzchni Marsa i podgrzewany do coraz wyższych temperatur. Eksperymenty wykazały formowanie się czystego żelaza w temperaturze ok. 1000 st. C, a stopów krzemowo-żelazowych w ok. 1400 st. C. - Przy wystarczająco wysokich temperaturach wszystkie metale łączą się w jedną dużą kroplę, którą można oddzielić, w taki sam sposób, jak na Ziemi - wyjaśnia profesor Rhamdhani.
Wspólnie z dr Nababanem, profesor Rhamdhani współpracuje z dr Markiem Pownceby z CSIRO, aby dalej rozwijać ten proces. Skupiają się na produkcji metali bez odpadów, gdzie produkty uboczne procesu są wykorzystywane do tworzenia użytecznych przedmiotów. W eksploracji kosmosu ISRU staje się coraz ważniejsze, ponieważ każdy kilogram wyniesiony na rakiecie zwiększa koszty i złożoność misji.
Produkcja metali to kolejny wielki krok
Produkcja metali to kolejny wielki krok. Profesor Rhamdhani ma nadzieję, że stopy produkowane na Marsie mogą być używane jako osłony dla budynków mieszkalnych lub badawczych oraz w maszynach do wykopów. - Oczywiście są wyzwania. Musimy lepiej zrozumieć, jak te stopy będą się zachowywać z czasem i czy ten proces można odtworzyć na prawdziwej powierzchni Marsa - dodaje profesor Rhamdhani.
W międzyczasie Swinburne i jego partnerzy intensyfikują działania. Profesor Rhamdhani, dr Nababan i dr Matt Shaw z CSIRO niedawno przeprowadzili czterodniowe warsztaty z astrometalurgii w Korei Południowej. Otrzymane opinie były obiecujące. - Zaczynamy dostrzegać rosnące zainteresowanie tym obszarem na całym świecie, gdy świat poważnie podchodzi do eksploracji Marsa - mówi profesor Rhamdhani. - Aby to się udało, będziemy potrzebować ekspertów z wielu dziedzin - górnictwa, inżynierii, geologii i wielu innych.
Dr Nababan ma nadzieję, że ich badania przyczynią się do bardziej efektywnej metalurgii na Ziemi. - Dzięki temu mam nadzieję, że mogę pomóc w rozwoju eksploracji kosmosu, co ostatecznie przyniesie korzyści dla życia ludzkiego na Ziemi.
