Beton pro stavby na Marsu

Beton byl v historii důležitým stavebním materiálem, který se klíčovým způsobem podílel na vybudování lidské civilizace. Znali ho již staří Římané a Egypťané, posléze byl recept na jeho výrobu ztracen, načež jej později lidé znovuvynalezli ve 14. století. Dnes jsou ročně na světě vyráběny asi 2 miliardy tun betonu a v roce 2050 by měla být podle odhadů tato produkce ještě čtyřikrát větší.

Pokud bychom někdy v budoucnosti kolonizovali planetu Mars, je pravděpodobné, že bychom potřebovali pro stavbu tamnějších obydlí také nějakou stavební hmotu podobnou betonu. Beton ale obvykle potřebuje k dosažení své soudržnosti, tvárnosti či poddajnosti a dalších vlastností vodu, která na Marsu prakticky chybí.

Výzkumníci ze Severozápadní univerzity (Lin Wan, Roman Wendner a Gianluca Cusatis) však naštěstí v tomto směru našli vhodnou náhradu, respektive náhradní recept výroby pro nový typ betonu. Zjistili, že stejný úkol jako voda zastane kapalná síra, hojně na Marsu přítomná, pokud ji zahřejeme na teplotu 240 stupňů Celsia.

Výzkumníci dále při tvorbě směsi pro nový speciální typ betonu napodobili složení marťanské půdy. Ve směsi byly například obsaženy takové sloučeniny jako oxid křemičitý, oxid hlinitý, oxid železnatý a oxid titaničitý. Zmíněnou směs pak výzkumníci smíchali v poměru 1:1 s roztavenou sírou. Výsledný materiál bylo pak možné utvářet do formy bloků “jakobymarťanského” betonu.

Nový beton byl navíc asi 2.5x více pevný než běžně používaný “pozemský” beton.

“Marťanský” beton navíc vykázal jednu podstatnou výhodu oproti “pozemskému”. Pozemský beton lze totiž jen velmi těžko a pracně opravit nebo recyklovat, je-li porušen nebo poškozen. Potřebné betonové bloky je proto třeba vyrobit znova, což klade velké nároky na výrobní infrastrukturu.

Poškozený “marťanský” beton však stačí pouze ohřát na kýženou teplotu pro roztavení síry a betonový blok lze pak opět “regenerovat”, tj. znovuobnovit a znovuzformovat jej do původního stavu a podoby, bez potřeby dalších surovin.

Zdroje: Phys.Org, MarsNews, DezeeN, Fast Company, Popular Science, MIT Technology Review, Architectural Digest, arXiv.org