عندما يصل الناس إلى المريخ ، سيحتاجون إلى مكان للإقامة. لا يتوفر الكثير من مواد البناء على الكوكب الأحمر. لكن قد يساعد المركب الموجود في أصداف الحشرات. هذه نتيجة دراسة جديدة.
لأن المريخ بعيد جدًا وجلب الإمدادات من الأرض باهظ التكلفة ، سيحتاج رواد الفضاء إلى صنع الكثير مما يحتاجون إليه. يوضح خافيير فرنانديز:"المشكلة هي أنك تحتاج إلى القيام بذلك في مكان عكس الأرض". عالم مواد يعمل في جامعة سنغافورة للتكنولوجيا والتصميم. لقد كان جزءًا من فريق طور مادة جديدة قد تعمل على إنشاء مبانٍ على سطح المريخ.
تحتوي الأرض على الكثير من مواد البناء. هناك وفرة من الأحجار والأخشاب والمعادن وغيرها. لكن على الكوكب الأحمر ، يقول فرنانديز ، "الشيء الوحيد الذي لديك هو التربة ، والرمل ، التي تغطي المريخ." سيكون لدى رواد الفضاء أيضًا أي نفايات يخلقونها. تستخدم المادة الجديدة للفريق مزيجًا من تربة المريخ ومركب موجود في الفطريات وقشور القشريات والحشرات. يمكن أن يوفر مزيج المواد هذا ، الذي يُطلق عليه اسم مركب (Kum-PAAS-it) ، طريقة واحدة لاستخدام أصداف الحشرات المهملة التي يمكن زراعتها كغذاء على المريخ.
الشرح:ما هي الطباعة ثلاثية الأبعاد؟
لجعل مركبهم ، طور الباحثون عملية بسيطة. أولاً ، يقوم بإزالة وتعديل مركب يسمى الكيتين (KY-tin) من خلايا الروبيان. ستعمل العملية أيضًا مع الكيتين في قذائف الحشرات. ثم مزج العلماء هذه المادة بالثرى. إنه خليط صخري يقلد تربة المريخ. كان المركب مشابهًا للخرسانة والطوب من حيث القوة والكثافة (أو الوزن لكل حجم). باستخدام قالب لتشكيل مركبهم ، صنع العلماء مفتاح ربط. كما قاموا بطباعة نموذج ثلاثي الأبعاد صغير لموئل المريخ.
اختبر الباحثون وصفات مختلفة لمواد البناء الخاصة بهم. اختلفت هذه الوصفات في مقدار استخدام الكيتين والثرى. لتحديد مدى فعالية هذه الخلطات في البناء ، اختبر العلماء قوة المواد ومقاومتها للانحناء.
يقول فرنانديز إن المواد التي تستخدم النفايات والموارد الوفيرة يمكن أن تساعد في مواجهة التحديات الكبيرة. وهذا المركب يمكن أن يسهل استعمار المريخ.
تقييم الوصفات
بعد العلاج الكيميائي الذي يجعل استخدامه أسهل ، يتحول الكيتين إلى "شيتوزان". خلطها الباحثون بتربة مقلدة للمريخ تسمى "الثرى" بنسب متفاوتة (مرسومة على المحور السيني). قاموا بقياس خصائص هذه المخاليط ، والتي تسمى المركبات. توضح الأعمدة البيضاء (القوة) مقدار الضغط الذي يمكن أن يتحمله المركب قبل الانحناء. الأعمدة المظلمة (مقاومة الانحناء) تحدد مقاومة المركب للانحناء.
الغوص في البيانات:
- قاس الباحثون الضغط الذي يمكن أن تتحمله المادة قبل أن تنثني ومقاومتها للانحناء. لماذا تعتقد أنهم أخذوا هاتين الصفتين في الاعتبار عند تقييم مركباتهم؟
- انظر إلى كيفية تغير الأشرطة الفاتحة والداكنة حيث يحتوي الخليط على المزيد من الثرى (يزداد من اليسار إلى اليمين على المحور السيني). كيف يتغير الخليط مع زيادة كميات الثرى؟
- ما هي نسبة الكيتوزان إلى الثرى الأفضل للبناء؟ لماذا؟
- ما هو الأسوأ؟ لماذا؟
- فكر في بعض المواد الشائعة المستخدمة في البناء:الحجر والطوب والخرسانة والمعدن. ما هي الخصائص الأخرى التي قد يرغب الباحثون في التفكير فيها عند هندسة مواد البناء الخاصة بهم؟
