محققان به تازگی به دستاوردی علمی جدید رسیدهاند که میتواند ساختوساز در فضا را دگرگون کند. تیمی از پژوهشگران کالج ترینیتی دوبلین توانستهاند با استفاده از شن و ماسه مریخ، آجر مقاوم و سبک وزن تولید کنند. این آجرها با کمک نانولولههای کربنی تقویت شده و با کاهش هزینههای مرتبط با انتقال مصالح ساختمانی از زمین به فضا، به عنوان راهحلی جدید برای ساخت شهرکهای فضایی معرفی شدهاند.
این دستاورد علمی از آن جهت مهم است که یکی از چالشهای اصلی در ماموریتهای فضایی آینده، هزینه و دشواری انتقال مصالح از زمین به فضاست. ارسال هر کیلوگرم مواد به مریخ نیاز به حجم عظیمی از سوخت و هزینه دارد، که با این تکنیک جدید میتوان به مقدار قابل توجهی در این زمینه صرفهجویی کرد.
محققان کالج ترینیتی دوبلین (TCD) به تازگی موفق به کشف روشی برای تولید آجر از مواد موجود در سطح مریخ و ماه شدهاند. در این روش، از شن و ماسهای به نام رگولیت که روی سطح مریخ و ماه وجود دارد، استفاده میشود. این تیم تحقیقاتی به سرپرستی پروفسور جاناتان کلمن توانستند با استفاده از نانوفناوری و نانولولههای کربنی، آجرهایی بسازند که با دمای پایین و انرژی کم تولید شدهاند. این آجرها به دلیل وزن سبک و مقاومت بالا، برای ساخت سازههای فضایی مناسب هستند و مقاومت آنها با سنگ گرانیت مقایسه میشود.
این پیشرفت بزرگ علمی میتواند یک تحول جدی در ماموریتهای فضایی ایجاد کند. ارسال مصالح ساختمانی از زمین به مریخ به دلیل هزینه بالای پرتاب و نیاز به سوخت بسیار، یکی از بزرگترین موانع برای ایجاد سکونتگاههای انسانی در سیارات دیگر است. اما با استفاده از این فناوری جدید، فضانوردان میتوانند از منابع محلی موجود در مریخ برای ساخت مصالح استفاده کنند و از نیاز به انتقال سنگین مصالح از زمین کاسته شود.
استفاده از نانولولههای کربنی و گرافن در مریخ
یکی از مهمترین نوآوریهای این تحقیق، استفاده از نانولولههای کربنی و گرافن در تقویت مصالح ساختمانی است. نانولولههای کربنی با ایجاد استحکام بیشتر در مواد، توانستهاند این آجرها را به مصالحی سبک و در عین حال مقاوم تبدیل کنند.
این فناوری همچنین میتواند به میزان قابل توجهی در بهینهسازی پروژههای ساختوساز در فضا کمک کند. به گفته محققان، افزودن گرافن به سیمان میتواند استحکام آن را تا 40 درصد افزایش دهد که به کاهش حجم مورد نیاز مصالح ساختمانی کمک میکند و ساختوساز را پایدارتر و اقتصادیتر میسازد.
کاهش هزینههای حمل و نقل فضایی
یکی از چالشهای بزرگ اکتشافات فضایی، هزینه بالای ارسال مواد و مصالح به فضا است. هر کیلوگرم مواد ارسال شده از زمین به فضا نیازمند سوخت قابل توجهی است و از این رو، هزینههای مرتبط با ماموریتهای فضایی بسیار زیاد میشود. اما استفاده از منابع محلی مانند شن و ماسه مریخ، نه تنها این هزینهها را کاهش میدهد، بلکه به فضانوردان این امکان را میدهد که در ماموریتهای بلندمدت و خودکفا بر روی سیارات دیگر فعالیت کنند.
این روش جدید، اولین قدم به سوی ساختوسازهای دائمی در فضا به شمار میرود. با بهرهگیری از نانوفناوری و استفاده از منابع محلی، میتوان ساخت و سازهای پایدار و مقرون به صرفهای در مریخ انجام داد. این موضوع نه تنها باعث کاهش هزینهها میشود، بلکه به فضانوردان اجازه میدهد تا بدون نیاز به ارسال مداوم مواد از زمین، به توسعه و گسترش شهرکهای فضایی بپردازند.
اهمیت نانوفناوری در فضانوردی
نانوفناوری به عنوان یکی از پیشروترین زمینههای علمی، نقش بسیار مهمی در ساخت و سازهای فضایی ایفا میکند. استفاده از موادی مانند نانولولههای کربنی و گرافن، نه تنها مصالح را قویتر و سبکتر میکند، بلکه به بهبود پایداری و عملکرد سازههای فضایی کمک میکند. با توجه به شرایط سخت و ناشناخته مریخ، داشتن مصالحی که از لحاظ مقاومت و سبکی برتر باشند، اهمیت بسیاری دارد.
این فناوری جدید میتواند در آینده، نه تنها در مأموریتهای فضایی، بلکه در ساختوسازهای زمینی نیز مورد استفاده قرار گیرد. با کاهش نیاز به مواد و مصالح سنگین و حجیم، این فناوری امکان ساختوسازهای پایدارتر و کمهزینهتر را فراهم میآورد.
این دستاورد علمی به فضانوردان و مهندسان فضایی امکان میدهد تا با استفاده از مواد موجود در سطح مریخ و ماه، مصالح ساختمانی تولید کنند و به صورت مستقل و با کاهش هزینهها به ساختوساز در فضا بپردازند. این فناوری با کمک نانوفناوری و استفاده از نانولولههای کربنی، میتواند به زودی در پروژههای فضایی آینده نقش مهمی ایفا کند و به توسعه شهرکهای فضایی کمک کند.