اخترع المهندسون المدنيون خرسانة الخميرة لطباعة المنازل على سطح المريخ

المريخ ليس مكانًا جيدًا للبناء. الجو بارد هناك، والإشعاع، والضغط المنخفض، والأهم من ذلك، يجب نقل مواد البناء من بعيد.

ويبدو أن هذه المشكلة قد تم حلها جزئيا. قامت جامعة هونغ كونغ للعلوم والتكنولوجيا بتطوير واختبار مادة بناء مناسبة تمامًا لبيوت الطباعة ثلاثية الأبعاد على المريخ. تحدثت المجلة عن المنتج الجديد الدائرية الكيميائية.

تجمع المادة بين رمل المريخ والمكونات الأرضية – الجيلاتين والخميرة. وبمجرد تجفيفها ومعالجتها، تصبح هذه “الخرسانة الحية” قوية مثل الخرسانة منخفضة الجودة، ويمكن أيضًا تفكيكها وإعادة تدويرها و”إعادة تخميرها” لمبنى جديد.

“لقد ألهمتني الفواكه المجففة بالتجميد التي تصبح أكثر صلابة. درجات الحرارة والضغوط المنخفضة للغاية على المريخ تخلق ظروفًا مشابهة للتجفيف بالتجميد. فكرت: أليس من الممكن استخدام هذا وصنع بعض المواد؟” يقول المهندس المدني تشيو جيشين، الذي قاد الدراسة.

تشتمل الوصفة على رمل ومادة رابطة، والتي تتكون بدورها من الجيلاتين والخميرة المزروعة خصيصًا – وقد تم تربيتها بحيث تحتوي على الحد الأقصى من البروتينات شديدة الالتصاق، مثل تلك التي تلتصق بلح البحر بالحجارة.

الاختبارات الأولى

تم اختبار المادة في ظل ظروف المريخ المحاكاة. بمجرد خروج الخليط من الفوهة، يتم تجفيفه بالبرد الشديد والضغط المنخفض. يتجمد الماء ويتحول من الجليد مباشرة إلى بخار، تاركا وراءه مسامات مجهرية. والنتيجة هي شيء يشبه الرغوة – خفيفة ومسامية.

والهياكل المطبوعة حتى الآن عبارة عن قباب صغيرة يبلغ ارتفاعها 45 ملم وعرضها 30 ملم. لكن المادة نفسها متينة: قوة الضغط تتراوح من 10 إلى 12 ميغاباسكال، وهي قابلة للمقارنة بالخرسانة منخفضة الجودة.

“لذا على الأرض، حيث الجاذبية أكبر بثلاث مرات من جاذبية المريخ، سيكون هذا كافيًا لمبنى مكون من طابق واحد أو طابقين. وعلى المريخ، على الأرجح، يمكنك بسهولة بناء مبنى شاهق من هذه المادة”، كما يعتقد الباحث.

تتضمن معظم أفكار بناء مدن خارج كوكب الأرض تحويل صخور المريخ أو الغبار القمري إلى طوب وعوارض، الأمر الذي يتطلب الكثير من الطاقة. لا توفر المادة البيولوجية طاقة التدفئة من خلال نهج مختلف تمامًا للإنتاج فحسب، بل يمكنها أيضًا دعم الاقتصاد الدائري على المريخ. وسيكون المستوطنون قادرين على استخراج الخميرة من الهياكل المفككة وزراعتها مرة أخرى في المفاعلات الحيوية. ويؤكد تشيو: “طالما ظلت خلية خميرة واحدة على الأقل حية، فيمكننا زراعتها مرة أخرى”.

قوانين الطبيعة لا تحظر

وحتى الآن، لم يتم اختبار المواد البيولوجية إلا على الأرض. المطورون ليسوا متأكدين مما إذا كانت الخميرة ستعيش في ظروف المريخ الحقيقية. ولا تزال مواد البناء الحية تعتمد، ولو بدرجة أقل، على المكونات الأرضية، لذا فإن البناء على نطاق واسع في الموقع قد يتطلب مئات الأطنان من البضائع من الأرض. ومع ذلك فإن المهندس متفائل.

واختتم كلامه قائلاً: “أسأل نفسي: هل هناك قانون فيزيائي أو آلية أساسية تمنعنا من القيام بذلك؟ لا أرى أياً من هذه القوانين في الوقت الحالي. نحن واثقون من أننا سنعمل على توسيع نطاق التكنولوجيا. وسأفاجأ إذا لم تكن المواد المستخدمة في هندسة المريخ المستقبلية متنوعة مثل تلك المستخدمة في هندسة الأرض. ومن المؤكد أن علم الأحياء سيشارك في هذا”.