Z czego mogłaby być zbudowana baza na Marsie?
Klimat Marsa należy do wyjątkowo surowych. Atmosfera Czerwonej Planety ma gęstość mniejszą niż jedna setna gęstości Ziemi, co powoduje skrajnie niskie temperatury oraz sprzyja obecności dużych ilości pyłu. Rozrzedzona atmosfera nie jest w stanie zatrzymać tak dużej ilości ciepła, co oznacza ogromne wahania temperatury: w ciągu dnia może panować przyjemne 20°C, ale w ciągu nocy temperatura może spaść do nawet -60°C. „Gdybyśmy mogli żyć bez skafandrów kosmicznych, odczuwalibyśmy nawet różnicę w obrębie własnego ciała – głowa byłaby znacznie zimniejsza niż stopy”, mówi Anyszka. Z tego również powodu przez planetę często przetaczają się potężne burze piaskowe, a co kilka lat całkowicie ją okrążają. Pył ma silne właściwości ścierne, ponieważ nie ulega erozji tak jak ziemska gleba. „Może przywierać do materiałów, a wtedy nie jest łatwo go usunąć”, dodaje Anyszka. Kolejna „drobna” komplikacja dla przyszłych osadników: uważa się, że pył jest toksyczny. Transport materiałów budowlanych z Ziemi byłby bardzo kosztowny, dlatego baza na Marsie musiałaby wykorzystywać materiały pozyskiwane lokalnie. Do stworzenia mocnej konstrukcji, która zatrzyma ciepło i kurz, można by wykorzystać beton. Jednak do produkcji zwykłego betonu potrzebna jest duża ilość wody, która pełni funkcję spoiwa, a wydaje się, że na obecnym etapie na Marsie nie ma jej zbyt wiele. Jedną z obiecujących alternatyw jest beton, który wykorzystuje siarkę zamiast wody jako środek wiążący, oferując przy tym lepszą odporność na pył ścierny. Regolit Marsa – pył i skały pokrywające powierzchnię planety – zawiera różnorodne siarczany, które można wydobyć. Aby zadziałać jako spoiwo, siarka musi być stabilizowana węglem, który mógłby zostać wychwycony z cienkiej atmosfery Marsa. Inni badacze zaproponowali wykorzystanie jako spoiwa polilaktydu – związku występującego w roślinach. „Na Marsie rośliny mogłyby nam służyć jako reaktory do pozyskiwania substratów do produkcji innych materiałów”, wyjaśnia Anyszka. „Rośliny mogą również dostarczać nam włókien z celulozy, które z kolei mogą być wykorzystywane jako wzmocnienia, wypełniacze lub sznury”. Rośliny można by również modyfikować genetycznie w celu wytwarzania dużych ilości limonenu – związku stabilizującego siarkę, występującego naturalnie w owocach cytrusowych. Po wymieszaniu go z dużą ilością nieorganicznego wypełniacza z marsjańskiego regolitu, otrzymalibyśmy marsjański beton.
Przemierzanie marsjańskich szlaków
W ramach projektu RED 4 MARS, realizowanego przy wsparciu działań „Maria Skłodowska-Curie”(odnośnik otworzy się w nowym oknie), Anyszka wraz ze swoim zespołem opracowali specjalną gumę, która jest w stanie wytrzymać trudne warunki klimatu Marsa. Wahania temperatur stanowią szczególne wyzwanie dla opon i gąsienic łazików eksplorujących planetę, zwłaszcza przy dużych obciążeniach. Badacze opracowali gumę na bazie mieszanki gumy silikonowej i gumy butadienowej, która, jak wykazały testy, zachowuje elastyczność w bardzo niskich temperaturach. Ten nowo powołany projekt badawczy realizowany w ramach doktoratu będzie opierał się na pomyślnych wynikach poprzedniego projektu. Sama guma może być istotnym elementem przyszłej bazy marsjańskiej, umożliwiającym astronautom wchodzenie i wychodzenie. „Jeśli chcemy skonstruować dynamiczny sufit pełniący funkcję drzwi, a więc sufit, który może być wielokrotnie otwierany i zamykany, to naprawdę potrzebujemy dobrego uszczelnienia, a guma nadaje się do tego lepiej niż jakikolwiek inny materiał”, zauważa Anyszka. Anyszka i jego zespół rozpoczynają teraz nowy projekt we współpracy z Europejską Agencją Kosmiczną, którego celem jest zaprojektowanie elastycznych materiałów, które będą mogły być wykorzystywane w konstrukcjach typu origami w kosmosie i na innych planetach. Można by je rozkładać, gdy statek kosmiczny wchodzi w atmosferę, i w ten sposób zwiększyć powierzchnię hamowania w czasie opadania. „Moglibyśmy wówczas albo lądować w cieńszych atmosferach, takich jak ta na Marsie, albo sprowadzać na powierzchnię większe elementy, takie jak górne stopnie rakiet Ariane”, tłumaczy Anyszka. Przeczytaj więcej o badaniach Rafała Anyszki: Niestandardowa guma zdolna do przemierzania marsjańskich szlaków