باحثون يطورون اسمنت للبناء على المريخ

تمكن باحثون من «جامعة نورث وسترن» الأميركية من تطوير نوع جديد من الاسمنت شديد الصلابة من تربة المريخ لاستخدامه في البناء على الكوكب الأحمر، ليحققوا بذلك رغبة تنامت لدى علماء ووكالات فضائية عدة في تسييررحلات للبشر إلى كوكب المريخ بغرض توطينهم فيه.
وأوضح تقرير نشره «معهد ماساتشوستس للتقنية» في موقعه على الانترنت أنه بمجرد هبوط تلك الرحلات على سطح الكوكب الأحمر، سيكون أصحابها في حاجة إلى مبانٍ ذات جودة عالية صالحة للعمل والمعيشة، ما سيضطرهم إلى الاستعانة بهياكل معينة من الأبنية تجلب من الأرض لتكون حلاً موقتاً.
وأشار التقرير أن المستوطنون الأوائل للمريخ سيجدوا أنفسهم أمام ضرورة لتشييد بنية تحتية بإستخدام موارد الكوكب نفسه، وهوما أصبح متاحاً الان.
وطور العلماء مادة خرسانية شديدة الصلابة مصنعة من تربة كوكب المريخ لا تحتاج إلى المياة في تكوينها، والتي ستكون موردا ثمينا على سطح الكوكب الاحمر.
ويقول القائمين على هذا المشروع في الجامعة إن مادة الكبريت ستكون أساسية في البنية التحتية على سطح كوكب المريخ، إذ سيتم تسخينها لتتحول إلى سائل من ثم يتم مزجها مع تربة الكوكب الأحمر، ويتم تبريدها فيما بعد لتصبح كتلة خرسانية شديدة الصلابة.
وتعود فكرة إستخدام الكبريت في مواد البناء لأكثر من قرن مضي، إذا استطاع بعض المهندسين تصنيع مواد خرسانية بإستخدام الكبريت إلا أنها ابرزت عيوب عدة، إذ لوحظ انه بعد تسخين مادة الكبريت تظهر فيها الكثير من التجاويف التي تضعف صلابة المادة في حال تعرضها لضغوط .
وفي العام 1970، درس العلماء إمكان استخدام الخرسانة الكبريتية في بناء قواعد قمرية على سطح القمر، إلا أنهم سرعان ما اكتشفوا تبخر الكبريت من تلك المادة على سطح القمر، لذلك برزت الحاجة الى صناعة مادة خرسانية كبريتية أكثر صلابة وقادرة على البقاء يمكن الاستفادة منها في مشروع التوطين كوكب المريخ.
وفي هذا الاطار، استخدم الباحثون تربة محاكاة لتربة المريخ تتكون من ثاني أكسيد السيليكون وأكسيد الألومنيوم مع مكونات أخرى مثل أكسيد الحديد، وثاني أكسيد التيتانيوم، واختبارها مع احجام مختلفة من الجزيئات، وبعد خلطها بنسب مختلفة من الكبريت المنصهر وتبريدها وقياس مدى صلابتها، اكتشفوا ان استخدام مجموعة أضغرمن الجسيمات يقلل من وجود الفراغات الناجمة عن التبخر، ما يزيد من قوة هذه المادة ، ولانتاج مادة خرسانية أفضل يجب أن تتساوى فيها نسبة الكبريت مع نسبة تربة المريخ، إذ يتطلب إضافة 50 في المئة من المادتين.
وأوضح التقرير أن من مزايا تلك المادة المصنعة من تربة المريخ، أن قوة الضغط فيها نحو50 ميغا باسكال، ما يعني أنها ستتجاوز معايير الضغط للبنية التحتية على كوكب الأرض التي لا تتجاوز 20 ميغا باسكال .
ويقول الباحث لين وان: «الظروف الجوية على سطخ المريخ مناسبة لتلك المواد، إذا أن درجات الحرارة والضغط الجوى هناك تسمح ببقاء هذا النوع الخرسانة الكبريتية».
ومن المزايا الاخرى لهذه المادة انها يمكن اعادة تدويرها، اذ يتم تسخينها بحيث يذوب الكبريت لتستخدم مراراً وبشكل أسرع، كما أنها الأسهل في الاستخدام والأقل تكلفة بالمقارنة مع المواد يتم جلبها من الأرض.
وسيتيح هذا الاكتشاف امكان تشييد بنية تحتية بشكل مباشر على سطح المريخ، لكنها تحتاج إلى جيل جديد من المهندسين لتصميم مبان تعتمد في الأساس على خرسانة تربة الكوكب نفسه.
وأعلنت «وكالة الطيران والفضاء» الأميركية (ناسا) في تشرين (أكتوبر) الماضي خطة طموحة لإنشاء مستعمرات بشرية مستقلة تماماً عن الأرض على سطع المريخ بحلول العام 2030، على غرار المستوطنات الأوروبية الأولى في أميركا الشمالية والرحلة إلى القمر.