Come possiamo costruire su Marte? Una chiacchierata casuale con un geologo ha portato un accademico di ingegneria dell'Università di Canterbury (UC) e il suo team a trascorrere anni alla ricerca di come costruire su Marte. Tutto è iniziato con il Professore Associato Allan Scott e il Professore di Geologia Chris Oze (Occidental College) che riflettevano su quali materiali fossero disponibili su Marte per rendere concreto o "Marscrete".

Il calcestruzzo terrestre è realizzato con cemento Portland, prodotto riscaldando il calcare per eliminare la CO₂ . Il cemento, il legante principale, viene miscelato con sabbia, pietra e acqua per creare cemento.

Ma la domanda urgente è:cosa è disponibile su Marte per legare insieme i materiali di Marscrete?

"Purtroppo, su Marte non c'è molto calcare, quindi stiamo cercando modi alternativi per trovare una sorta di sistema legante", afferma il Professore Associato Allan Scott. "Marscrete può essere definito come un'intera gamma di materiali diversi che potrebbero essere utilizzati su Marte essenzialmente da ingredienti locali."

Il team ha studiato l'uso della roccia basaltica che può essere trovata sulla Terra e su Marte. Secondo il Professore Associato Scott, l'ossido di magnesio e la silice possono essere estratti dalla roccia basaltica, prima di ricombinare l'ossido di magnesio e la silice per formare un legante con proprietà simili al cemento.

"Cerchiamo di utilizzare materiali, rocce e cose che sappiamo essere disponibili su Marte in modo da poter perfezionare il processo di estrazione qui e produrre calcestruzzo che abbia proprietà simili al cemento Portland".

Tuttavia, non sono solo i materiali che il team sta ricercando. Gli ambienti della Terra e di Marte sono estremi nelle loro differenze con pressioni e temperature molto più basse su Marte. Il team sta utilizzando le strutture di test dell'Università di Canterbury per consentire temperature fino a -86 °C simulando le condizioni atmosferiche creando un vuoto all'interno del laboratorio.

"Tutto quello che stiamo cercando di fare è simulare un ambiente come Marte senza essere effettivamente lì", dice.

Quando il Professore Associato Scott ha iniziato la sua ricerca c'erano solo poche persone che guardavano ai materiali spaziali per la costruzione, ma l'interesse è cresciuto nel campo con la potenziale realtà di un prodotto utilizzabile sempre più vicino.

La collaborazione con l'Aerospace Christchurch e l'Agenzia spaziale della Nuova Zelanda ha contribuito ad aprire i contatti.

"L'intera comunità spaziale qui a Christchurch e in Nuova Zelanda è davvero fantastica. È fantastico. Il solo fatto che tu possa andare a parlare con le persone dell'Aerospace Christchurch o del Rocket Lab, ad esempio, offre molte promesse e potenziale."

Sebbene la ricerca spaziale sia ancora importante, ciò che il team ha scoperto è che l'utilizzo di roccia basaltica invece del cemento tradizionale può aiutare a ridurre l'impronta di carbonio del calcestruzzo sulla Terra, afferma.

"Il cemento è ottimo, ma contribuisce a circa l'8-10% della CO₂ globale emissioni. C'è una spinta a ridurlo e il materiale ha qualche promessa in quest'area."

Secondo il Professore Associato Scott, la silice estratta dalla roccia basaltica potrebbe essere utilizzata per sostituire parzialmente il cemento Portland riducendo quasi il 30% di CO₂ emissioni, mentre l'idrossido di magnesio può essere utilizzato per la rimozione del carbonio, rendendolo disponibile per qualsiasi settore che produca CO₂ per impedire che entri nell'atmosfera.