Картофель, щепотка соли и лунная пыль — предложен рецепт кирпича для внеземных колоний
Одним из ключевых вызовов для будущих лунных и марсианских миссий станет не запуск ракет, а производство строительных материалов на месте. Учёные из Манчестерского университета предложили неожиданное, но эффективное решение, доказав, что прочнейшие кирпичи для внеземного строительства можно создавать из местного грунта с добавлением обычного картофельного крахмала.
StarCrete: как картофельные чипсы помогут строить базы на Марсе
Исследовательская группа сосредоточилась на разработке материала под названием StarCrete. В его основе — симулянт марсианского или лунного реголита, смешанный с картофельным крахмалом в качестве связующего вещества и небольшим количеством соли. Поразительно, но из стандартного 25-килограммового мешка картофельных чипсов, богатых крахмалом, можно получить почти полтонны такого состава. Этого количества достаточно для производства более двух сотен строительных блоков.
Прочность, превосходящая бетон: результаты испытаний
Лабораторные тесты продемонстрировали выдающиеся характеристики нового материала. Кирпичи на основе марсианского реголита и крахмала выдерживали давление до 91 МПа (мегапаскаль). Для сравнения, прочность обычного земного бетона в среднем составляет около 32 МПа. Это делает StarCrete в разы более надёжным конструкционным материалом. Интересно, что добавление соли — будь то минеральные отложения с поверхности другой планеты или даже соль из человеческих слёз — дополнительно увеличивало прочность композита.
Ранее научные коллективы экспериментировали с другими органическими связующими, включая мицелий грибов или даже биологические жидкости человека, такие как кровь и моча. Однако эти варианты либо уступали в прочности (кирпичи с кровью выдерживали до 40 МПа), либо были этически и практично сложны для масштабирования в условиях колонии.
Экологичный побочный эффект для Земли
Разработка имеет значительный потенциал не только для космической, но и для земной строительной индустрии. Производство цемента и бетона — один из крупнейших источников антропогенных выбросов CO2, на который приходится около 8% глобальных эмиссий парниковых газов. Использование возобновляемого растительного сырья, такого как картофельный крахмал, могло бы существенно сократить углеродный след строительства. Более того, в процессе роста картофель поглощает углекислый газ, создавая потенциально углерод-негативный цикл.
Для коммерциализации этой «земной» версии технологии была основана компания DeakinBio. Её стратегия заключается в том, чтобы сначала внедрить и отладить производство экологичных строительных материалов на Земле, создав устойчивую экономическую модель. Такой подход снизит риски и стоимость последующей адаптации технологии для использования в космосе, сделав мечту о внеземных колониях более достижимой.
Поиск эффективных технологий для использования местных ресурсов (ISRU) давно стал центральным направлением в планировании долгосрочных космических миссий. Доставка каждого килограмма груза на Луну или Марс стоит астрономических сумм, что делает автономное строительство не просто удобным, а жизненно необходимым условием. Успех подобных исследований постепенно смещает фокус с футуристических концептов на практические инженерные решения.
Внедрение подобных материалов способно кардинально изменить архитектуру будущих космических миссий. Это позволит не просто доставлять на другие планеты герметичные модули, но и возводить из местных материалов масштабные сооружения: защитные купола от радиации, склады, ангары и жилые комплексы. Таким образом, скромный картофельный крахмал может оказаться тем самым недостающим звеном, которое позволит человечеству перейти от посещения космоса к его полноценному обживанию.
