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Les ingénieurs trouvent un moyen étonnamment simple de fabriquer des briques à partir du sol martien


La mission de coloniser Mars est un projet en cours pour de nombreuses entreprises aérospatiales telles que Mars One et le cas d'Elon Musk sur la transformation des humains en une espèce multi-planétaire. Avec les recherches de ces organisations pour construire des établissements humains de haute technologie sur Mars, il semble que de nombreux nouveaux matériaux doivent être développés afin de satisfaire les conditions planétaires de Mars. Cependant, une dernière découverte scientifique sur la fabrication de briques en utilisant le sol martien pourrait mener la frontière de la recherche sur les colonies extraterrestres.

[Source de l'image: Université de San Diego]

La brique martienne

Des chercheurs de la Jacobs School of Engineering de l'Université de San Diego, avec le financement de la NASA, ont accidentellement découvert comment fabriquer des briques à haute résistance en utilisant un sol martien simulé basé sur les compositions connues. Il faudrait peu de ressources aux astronautes vivant sur Mars pour fabriquer ce matériau en brique, contrairement aux schémas précédents qui incluent un four à briques à propulsion nucléaire ou une manipulation chimique complexe pour convertir les composés organiques trouvés sur la planète extraterrestre en polymères liants. Bien que l'utilisation du sol martien pour construire des habitats humains ne soit pas un concept nouveau, ce projet de recherche est toujours le premier à s'aventurer dans ce domaine d'étude.

Les chercheurs tentaient à l'origine de réduire le nombre de polymères nécessaires pour mouler le sol martien en briques lorsqu'ils ont découvert qu'aucun n'était requis en premier lieu. Ils ont trouvé deux étapes clés pour transformer un simulant de sol martien, appelé Mars-1a, en briques sans avoir à cuire le matériau, et sans avoir besoin d'additifs et de chauffage. La première consiste à placer le stimulant du sol dans un moule ou un récipient flexible, dans ce cas, un tube en caoutchouc. La seconde consiste à comprimer le stimulant à une pression significativement élevée équivalente à la chute d'un marteau de 10 livres d'une hauteur d'un mètre. La méthode a permis de produire une petite brique ronde qui peut être découpée en formes carrées.

[Source de l'image: Université de San Diego]

L'équipe d'ingénierie identifie l'oxyde de fer nanoparticulaire (npOx), les particules qui donnent à Mars sa teinte rougeâtre emblématique, comme agent de liaison. À l'aide de divers outils de balayage, ils ont pu explorer la structure du stimulant et ont découvert que les nanoparticules de fer recouvraient les plus grosses particules de basalte de roche du stimulant. Ces particules de fer ont des facettes lisses et plates qui se lient sans effort les unes aux autres lorsqu'elles sont pressurisées.

[Source de l'image: Université de San Diego]

Yu Qiao, le directeur de la recherche et professeur d'ingénierie structurelle à l'UC San Diego, explique son rôle en devenant potentiellement l'un des premiers immigrants sur Mars.

"Les gens qui iront sur Mars seront incroyablement courageux. Ils seront des pionniers. Et je serais honoré d'être leur briqueteur".

L'attribut peut-être le plus frappant de cette brique martienne est qu'il s'agit d'un matériau à haute résistance, même sans barres d'armature, qui surpasse la capacité de résistance du béton armé d'acier.

Les ingénieurs travaillant sur le projet ont déclaré que la méthode qu'ils ont découverte pourrait être compatible avec la fabrication additive. Cela implique que les astronautes construisent une structure en déposant une couche de sol et en la comprimant. Le processus devra être répété plusieurs fois afin de construire la structure souhaitée. La prochaine recherche envisagée par l'équipe est d'augmenter la taille des briques traitées.

Avec la course contre la montre pour coloniser et habiter Mars, ce type de découverte pourrait accélérer les efforts de notre civilisation. La dernière promesse officielle d'envoyer une mission habitée sur Mars d'ici 2033 est un projet de loi du Congrès signé par le président Trump plus tôt cette année.

L'article publié sur ce projet de recherche a été publié dans Nature.

La source: Jacobs School of Engineering Université de San Diego

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