Phát triển loại bê tông vũ trụ giúp xây nhà ngoài hành tinh

Các chuyên gia tại Đại học Manchester phát triển loại bê tông vũ trụ mới, cấu tạo từ bụi ngoài hành tinh, tinh bột khoai tây và muối.

Hơn 50 năm sau khi người đầu tiên đặt chân lên Mặt trăng, nhân loại đang chuẩn bị cho những bước tiến lớn tiếp theo trong việc khám phá không gian. Mặt trăng, sau đó tới sao Hỏa, sẽ là những điểm đến đầu tiên để xây dựng khu định cư của con người.

Nhóm nghiên cứu từ Đại học Manchester chế tạo bê tông StarCrete từ bụi ngoài Trái đất, tinh bột khoai tây và muối. (Ảnh: Aled Roberts)

Vì không thể quay về Trái đất nhanh chóng trong các nhiệm vụ không gian sâu, việc tận dụng những thứ sẵn có tại chỗ rất quan trọng. Vận chuyển vật liệu từ Trái đất sẽ cực kỳ tốn kém với các cơ quan vũ trụ.

Để phục vụ việc xây dựng ở thiên thể khác, nhóm chuyên gia tại Đại học Manchester phát triển StarCrete - loại "bê tông vũ trụ" mới cấu tạo từ bụi ngoài hành tinh, tinh bột khoai tây và muối, Interesting Engineering hôm 17/3 đưa tin. Nghiên cứu mới xuất bản trên tạp chí Open Engineering.

Trong nghiên cứu, các nhà khoa học chứng minh rằng khi trộn với bụi sao Hỏa mô phỏng, tinh bột khoai tây hoạt động như một chất kết dính. Vật liệu thu được bền chắc gấp đôi bê tông thông thường và có thể dùng cho việc xây dựng ngoài Trái đất.

StarCrete có sức chịu nén là 72 Megapascal (MPa), trong khi bê tông thông thường có sức chịu nén 32 MPa. Khi thử nghiệm trộn với bụi Mặt trăng, StarCrete vượt trội hơn với con số 91 MPa.

Theo tính toán, một bao khoai tây khô nặng 25kg chứa đủ tinh bột để sản xuất gần nửa tấn StarCrete, tương đương 213 viên gạch. Nhóm nghiên cứu cũng phát hiện, muối magie clorua - có tồn tại trên sao Hỏa - và nước mắt phi hành gia có thể giúp tăng độ bền cho vật liệu này.

Trước đây, họ từng thử nghiệm dùng máu và nước tiểu của người làm chất kết dính. Tuy nhiên, điều này không thiết thực ở quy mô lớn và sức khỏe phi hành gia có thể gặp nguy hiểm trong môi trường không gian khắc nghiệt.

"Chúng ta sẽ sản xuất tinh bột để làm thức ăn cho phi hành gia nên việc dùng tinh bột làm chất kết dính hợp lý hơn máu người. Ngoài ra, các công nghệ xây dựng hiện tại vẫn cần phát triển thêm nhiều năm nữa, đồng thời cần năng lượng lớn và thiết bị xử lý hạng nặng. Tất cả những điều này đều làm tăng chi phí và độ phức tạp cho nhiệm vụ. Trong khi đó, StarCrete không cần bất cứ thứ gì trong số này, giúp đơn giản hóa nhiệm vụ, giảm chi phí và tăng tính khả thi", tiến sĩ Aled Roberts tại Đại học Manchester, thành viên nhóm nghiên cứu, cho biết.

StarCrete cũng có thể là giải pháp thay thế thân thiện với môi trường hơn bê tông truyền thống dùng trên Trái đất. Sản xuất xi măng và bê tông chiếm khoảng 8% lượng khí thải CO₂ toàn cầu. Sau khi hoàn thành nghiên cứu này, nhóm chuyên gia sẽ tiếp tục thử nghiệm tăng độ bền chắc cho StarCrete để sử dụng trong tương lai.

Cập nhật: 20/03/2023 Zing