Astronautas fazem concreto pela primeira vez no espaço

Por Ashley Strickland, CNN

O astronauta da Agência Espacial Europeia Alexander Gerst trabalha no experimento MICS a bordo da Estação Espacial Internacional.

(CNN) Você poderia dizer que as coisas estão ficando um pouco mais concretas na Estação Espacial Internacional. Os astronautas na estação geralmente compartilham belas imagens que capturam de seu ponto de vista único, a 350 km acima da Terra. Mas eles também estão trabalhando em centenas de experimentos no laboratório espacial todos os dias. Um experimento recente incluiu a mistura de uma solução aquosa com silicato tri cálcico pela primeira vez - uma maneira científica de dizer concreto. Os ingredientes básicos do concreto incluem areia, brita, cimento, aditivos e água. Parece tão fácil quanto preparar uma mistura de bolos, mas o processo real é muito mais difícil.

E a falta de gravidade muda tudo.

Os astronautas participaram do projeto de Investigação em micro gravidade de solidificação do cimento para entender como a química do concreto é alterada por gravidade zero, até as estruturas microscópicas dentro dele.

"Como vai endurecer? Qual será a microestrutura?" disse Aleksandra Radlinska, pesquisadora principal do experimento na Universidade Estadual da Pensilvânia. "Essas são as perguntas que estamos tentando responder."

O artigo foi publicado esta semana na revista Frontiers in Materials. Foi feita uma variedade de misturas onde o pó de cimento, aditivos, água e tempo variavam. Os pesquisadores estudaram como o pó de cimento se dissolveu na água, porque é quando essas estruturas moleculares mudam para criar cristais entrelaçados.

Essas imagens comparam pastas de cimento misturadas no espaço (acima) e na Terra (abaixo). A amostra do espaço mostra mais espaços abertos no material.

As misturas feitas na estações espaciais foram comparadas com amostras misturadas na Terra. A pasta de cimento no espaço acabou sendo mais porosa, o que é intrigante, pois mais espaços abertos no concreto afetariam sua resistência.

"O aumento da porosidade afeta diretamente a resistência do material, mas ainda precisamos medir a resistência do material formado no espaço", afirmou Radlinska. "Embora o concreto tenha sido usado há tanto tempo na Terra, ainda não entendemos necessariamente todos os aspectos do processo de hidratação. Agora sabemos que existem algumas diferenças entre os sistemas baseados na Terra e no espaço e podemos examinar essas diferenças verificar quais são benéficas e quais são prejudiciais ao usar esse material no espaço ".

Radlinska também observou que as amostras foram misturadas em bolsas seladas, o que sugere a questão do que poderia acontecer se elas fossem misturadas em um ambiente aberto no espaço. A compreensão de como o concreto funciona no espaço tem influência direta nos planos futuros para a lua e Marte, de acordo com a NASA. A construção de habitats seguros em qualquer uma dessas superfícies pode depender do concreto, pois poderia proteger os seres humanos de meteoritos e radiação prejudicial.

Materiais já disponíveis em Marte ou na Lua também podem ser usados para fazer o concreto. O pó da lua, conhecido como regolito, pode ser um ingrediente do concreto espacial. Ter materiais à mão reduziria o custo do transporte.

Atualmente, há uma experiência na estação espacial analisando amostras de cimento que incluem partículas lunares simuladas.

Em missões na Lua e Marte, humanos e equipamentos precisarão ser protegidos contra temperaturas e radiação extremas, e a única maneira de fazer isso é através da construção de infraestruturas nesses ambientes extraterrestres ", disse Radlinska. "Uma ideia é construir com um material semelhante ao concreto no espaço. O concreto é muito resistente e oferece melhor proteção do que muitos materiais.

"Confirmamos a hipótese de que isso pode ser feito. Agora podemos dar os próximos passos para encontrar aglomerantes específicos para o espaço e para níveis variáveis de gravidade, da gravidade zero a gravidade de Marte".