На изображении: астронавт ESA Александр Герст работает над экспериментом MICS на борту МКС. ESA Когда люди отправятся в долговременные экспедиции на Луну или Марс, им будут нужны жилища и рабочие пространства. Незаменимым помощником для их строительства может стать широко используемый на Земле материал — бетон. Он достаточно прочен и долговечен, чтобы обеспечить защиту от космического излучения и метеоритов. Его можно создать, используя ресурсы других планет. Бетон — это смесь песка, гравия и камней, которая «склеена» раствором из воды и цемента. Хоть это и звучит просто, процесс создания этого материала довольно сложный. Перед учёными стоят вопросы к химической и микроскопической структуре бетона, созданного в условиях микрогравитации.

На изображении: сравнение смесей, замешанных в космосе (вверху) и на земле (внизу). Образец из космоса демонстрирует большую пористость, что влияет на прочность бетона. Penn State Materials Characterization Lab На МКС недавно провели исследование по затвердеванию цемента в условиях микрогравитации, чтобы лучше понять этот процесс. В рамках проекта Microgravity Investigation of Cement Solidification (MICS) люди впервые смешали трикальциевый силикат (C3S) и воду за пределами Земли. Основной минеральный компонент большинства имеющегося в продаже цемента — C3S — отвечает за многие его химические реакции и свойства. В рамках MICS исследователи проверили, приведёт ли затвердевание цемента в условиях микрогравитации к появлению уникальных микроструктур. Затем учёные сравнили образцы, созданные на Земле и МКС.

Химики сделали несколько смесей, в которых варьировали тип цементного порошка, количество и тип добавок, объём воды и время, которое нужно для гидратации. Во время этого процесса жидкий или пластичный цементный клей превращается в цементный камень. По мере того как частицы цементного порошка растворяются в воде, их молекулярная структура изменяется. У образцов, которые созданы на МКС, появились значительные изменения в микроструктуре по сравнению с теми, которые учёные получили на Земле. У «космических» экземпляров пористость выше на 20%. В условиях микрогравитации структура материала принимает более равномерный характер. Процесс гидратации и на Земле, и на МКС достиг 88% за 151 день. Теперь учёным необходимо проверить, как всё это скажется на прочности космического бетона. Образцы были доставлены на МКС в запечатанных пакетах. Работу с ними астронавты вели с высокой осторожностью. Нужно было избежать попадания частиц раствора в дыхательные пути членов экипажа и в систему вентиляции станции. Более подробные результаты исcледования тут www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmats.2019.00083/full Источник: https://www.nasa.gov/mission_pages/station/research/news/concrete-advantage-for-space-explorers-mics-iss Перевод: Артур Арушанян