Попробуйте построить дом без каких-либо готовых материалов, используемых на Земле.

Эта задача будет стоять перед космонавтами, когда они начнут колонизировать Марс. Они либо должны привезти материалы с собой, что будет дико дорого и ненадежно (вдруг понадобится пополнение?), либо использовать материалы, доступные на негостеприимной Красной планете. НАСА недавно наградило нескольких человек за идею 3D печатных ледяных домов, предполагающую применение марсианских запасов воды, чтобы сделать безопасное, защищающее от излучений жильё. Но воды будет не так много, и лучше бы её использовать для жизнедеятельности поселенцев.

Исследователи из Северо-Западного университета выдвинули другое предложение: серобетон. Большинство бетона на Земле, основного строительного материала, требует воды, смешанной с цементом и гравием. Сера, широко распространенная на Марсе, может занять место воды, придавая бетону нужную форму. В исследовании, представленном в журнале Construction and Building materials в декабре 2015 года, и размещённом в интернете, ученые проверяли различные составы смеси из серы и марсианской почвы, и нашли наилучший рецепт для строительного материала на Красной планете.

Серобетон уже используется в течение многих десятилетий. Из него делают трубопроводы и декоративные конструкции. В исследовании отмечается, что методика исследования была относительно простой: сначала готовили искусственную марсианскую почву с теми же химическими и минералогическими свойствами, что и у настоящей марсианской почвы, просто покупая всё необходимое (Время сделать марсианский террариум!), затем нагревали почву с серой в различных соотношениях, потом тестировали бетон, как физическими воздействиями, так и с помощью компьютерного анализа.

«Серобетон, изготовленный из марсианской почвы получился вдвое прочнее, чем его Земной аналог», —  говорит автор, доцент Джанлука Кусатис. Он считает, что это происходит, потому что сера химически взаимодействует с минералами в марсианской почве, в то время как на Земле сера только скрепляет гравий. Кроме того, так как сила тяжести на Марсе составляет треть земной, склеивание марсианской почвы серой втрое эффективнее.

Этот материал имеет достаточные характеристики для постройки из него укрытий, но также он застывает за час или меньше. Даже быстросхватывающийся обычный бетон застывает от 24 до 48 часов,-  говорит Кусатис -, и обычному бетону нужно до 28 дней на все процедуры. Это делает серобетон гораздо более привлекательным для 3-D печати, которая, возможно, будет играть определенную роль в строительстве на других планетах. Однако, наиболее важным является наличие составляющих этого материала на Марсе.

«Все материалы есть на месте, нет никакой необходимости везти их, и это делает строительство непрерывным, — говорит Кусатис, — вам ещё могут понадобиться солнечные батареи, чтобы использовать солнечную энергию, но не более».

Вещество также можно переплавлять и переделывать, то есть использовать повторно. Главный недостаток, по словам Кусатиса, состоит в том, что серобетон не очень устойчив к воздействию высоких температур. Если постройка из серобетона воспламенится, материал может расплавиться. Будущие исследования должны определить, как можно увеличить его термостойкость. Исследователи также хотели бы лучше понять, как проходят химические реакции в этом веществе, чтобы достичь наилучшей прочности и оптимизировать производственный процесс.

Итоги подобных работ выглядят многообещающими. NASA может отправить группу роботов для печати структур из серобетона, затем, когда люди прибудут, они смогут установить герметичную оболочку внутри защитной постройки, а затем откинуться на стуле со стаканом марсианской воды.

Джулиан Спектор