Imuwan Kembangkan Beton & Semen Kosmik untuk Bahan Bangunan di Mars
Teknologi Bahan Konstruksi di Mars Terbuat Dari Ekstraksi pati
Ambisi manusia tinggal dan menjelajah Mars agaknya belum berakhir. Mars, akan menjadi tujuan pertama pemukiman manusia dan banyak ahli dan perusahaan yang mulai terlibat aktif ikut andil ambil bagian dalam berbagai riset. Kali ini upaya membuat material untuk bahan konstruksi di Mars.
Para ilmuwan telah menguji berbagai bahan untuk pembangunan habitat semacam itu di Mars. Sebuah inovasi di bidang ini datang dari para ilmuwan di University of Manchester. Mereka telah mengembangkan ‘beton kosmik’ baru yang terdiri dari debu luar angkasa, kata siaran pers.
Karena tidak mungkin kembali ke Bumi dengan cepat selama misi luar angkasa ini, penting untuk mengandalkan bahan yang dapat ditemukan di tempat. Mengekspor bahan infrastruktur dari Bumi akan sangat mahal bagi badan antariksa.
Beton Cosmic baru lebih kuat dari yang biasa
Materi baru ini dikenal sebagai ‘StarCrete.’ Selain debu luar angkasa, itu terdiri dari tepung kentang dan garam.
Ketika dicampur dengan debu Mars yang disimulasikan, tim menunjukkan bahwa tepung kentang bertindak sebagai bahan pengikat untuk beton ini. Bahan yang dihasilkan dua kali lebih kuat dari beton biasa dan dapat digunakan untuk konstruksi di dunia luar.
Studi mencatat bahwa StarCrete memiliki kekuatan 72 Megapascal (MPa), sedangkan beton biasa memiliki kekuatan 32 MPa. Saat diuji dengan moondust, StarCrete mengungguli yang lainnya pada 91 MPa.
Sesuai perhitungan, satu karung kentang seberat 55 pon (25 kilogram) mengandung cukup pati untuk menghasilkan hampir setengah ton StarCrete — 213 batu bata. Mereka juga menemukan bahwa garam biasa (magnesium klorida, yang ditemukan di Mars) dan air mata astronot selanjutnya dapat membantu meningkatkan kekuatan bahan ini.
Sebelumnya, tim menguji darah dan urin manusia sebagai zat pengikat; namun, ini tidak praktis untuk pekerjaan berskala besar, dan kesehatan astronot dapat terancam di lingkungan luar angkasa yang keras
“Karena kita akan memproduksi pati sebagai makanan untuk astronot, masuk akal untuk melihatnya sebagai zat pengikat daripada darah manusia. Selain itu, teknologi bangunan saat ini masih membutuhkan pengembangan bertahun-tahun dan membutuhkan energi yang besar serta peralatan pemrosesan berat tambahan yang semuanya menambah biaya dan kompleksitas misi. StarCrete tidak memerlukan semua ini sehingga menyederhanakan misi dan membuatnya lebih murah dan lebih layak,” kata Dr. Aled Roberts dari The University of Manchester dan peneliti utama untuk proyek ini, dalam sebuah penyataan.
Selain itu, StarCrete dapat menjadi alternatif yang lebih ramah lingkungan dibandingkan beton tradisional yang digunakan di Bumi. Produksi semen dan beton menyumbang sekitar delapan persen dari emisi CO2 global. Setelah studi ini selesai, tim akan terus bereksperimen dengan meningkatkan kekuatan StarCrete untuk penggunaan di masa mendatang.
Studi ini telah dipublikasikan dalam jurnal Open Engineering.
Studi Abstrak:
Kemampuan teknologi yang kuat dan terjangkau diperlukan sebelum keberadaan manusia yang berkelanjutan di permukaan bulan dan Mars dapat dibangun. Tantangan utama adalah produksi bahan struktural berkekuatan tinggi dari sumber daya in situ untuk menyediakan habitat yang luas dengan pelindung radiasi yang memadai. Idealnya, produksi material semacam itu akan dicapai melalui proses yang relatif sederhana dan berenergi rendah yang mendukung sistem kritis lainnya. Di sini, kami mendemonstrasikan penggunaan pati biasa sebagai pengikat untuk regolith luar angkasa yang disimulasikan untuk menghasilkan bahan biokomposit berkekuatan tinggi, yang disebut StarCrete. Dengan teknik ini, kelebihan pati yang dihasilkan sebagai makanan penduduk dapat digunakan untuk konstruksi, mengintegrasikan dua sistem penting dan secara signifikan menyederhanakan arsitektur yang diperlukan untuk mempertahankan koloni awal makhluk luar angkasa. Setelah pengoptimalan, StarCrete bulan dan Mars mencapai kekuatan tekan masing-masing sebesar 91,7 dan 72,0 MPa, yang berada dalam domain beton berkekuatan tinggi (>42 MPa) dan melampaui sebagian besar solusi teknologi lain yang diusulkan meskipun prosesnya relatif rendah energi. Kekuatan lentur StarCrete bulan dan Mars, masing-masing sebesar 2,1 dan 8,4 MPa, juga sebanding dengan beton biasa.
