Tìm được cách tạo ra bê tông bằng vật liệu trên sao Hỏa

Bằng cách nung nóng lưu huỳnh ở nhiệt độ gấp đôi điểm nóng chảy của nó, các nhà khoa học tin rằng họ có thể tạo ra bê tông từ vật liệu trên sao Hỏa, tạo điều kiện xây dựng các công trình kiên cố trên đó nhằm phục vụ cho các sứ mạng đưa con người lên định cư vĩnh viễn trong tương lai.

Nếu như việc tạo ra bê tông bên dưới Trái Đất là bình thường nhưng trên sao Hỏa thì điều đó là không hề đơn giản do không có nước - thứ quá xa xỉ đối với một hành tinh khô và lạnh như sao Hỏa. Tuy nhiên, bê tông lại là một trong những loại vật liệu khả thi nhất để xây dựng các công trình bền vững trên sao Hỏa và nếu tạo ra được bê tông từ vật liệu tại chỗ luôn thì càng tốt.

Và mới đây, tiến sĩ Lin Wan và các đồng nghiệp tại Đại học Northwestern tuyên bố đã tìm được cách tạo ra bê tông trên sao Hỏa bằng cách nung lưu huỳnh tới nhiệt độ 240 độ C, gấp đôi điểm nóng chảy của nó. Khi đó, lưu huỳnh lỏng sẽ được trộn với nguồn đất đá dồi dào trên sao Hỏa thành một loại "bê tông đặc biệt" sau đó để nguội. Bấy giờ, lưu huỳnh và đất sẽ gắn kết lại với nhau tạo thành khối bê tông rắn.

Bê tông lưu huỳnh còn có đặc tính là cực kỳ bền và có khả năng chịu được cường độ nén cao.

Thật ra, ý tưởng tạo ra bê tông từ lưu huỳnh đã xuất hiện từ thế kỷ trước, tuy nhiên do một số thách thức nhất định nên nó vẫn chưa được chấp nhận rộng rãi. Một trong số những nguyên nhân chính là lưu huỳnh sẽ co lại khi hóa rắn, tạo nên áp lực khiến nứt gãy cấu trúc công trình. Trước đây trong một nghiên cứu về việc xây dựng công trình kiến trúc bằng vật liệu trên Mặt Trăng, các nhà khoa học đã nhận thấy rằng lưu huỳnh sẽ thăng hoa (chuyển thẳng từ rắn sang khí, bỏ qua bước lỏng) trong chân không, đồng nghĩa với việc khối bê tông có thể tự hòa tan sau khi tạo thành. Tuy nhiên, đối với bầu khí quyển của sao Hỏa thì điều kiện sẽ rất khác.

Trong một thử nghiệm, nhóm nghiên cứu của tiến sĩ Lin đã mô phỏng lại đất của sao Hỏa bằng cách sử dụng chủ yếu hỗn hợp của Silic Dioxide, Nhôm Dioxide và một số khoáng chất phù hợp khác. Sau đó, họ bắt đầu áp dụng cách nung chảy lưu huỳnh, tạo thành bê tông, từ đó thu thập dữ liệu, xác định tính chất lý hóa của nó. Cuối cùng, nhóm đã hình thành nên công thức trộn bê tông lưu huỳnh trên sao Hỏa mà họ cho là phù hợp: "Tỷ lệ thích hợp nhất là 50% lưu huỳnh và 50% đất sao Hỏa với kích thước cốt liệu tối đa là 1mm".

Bê tông lưu huỳnh còn có đặc tính là cực kỳ bền và có khả năng chịu được cường độ nén cao gấp đôi so với bê tông tiêu chuẩn cho các công trình xây dựng dưới Trái Đất. Mặt khác, nếu không cần sử dụng công trình nữa thì vẫn có thể nấu chảy nó ra để tái chế nhằm xây dựng cái khác. Và quan trọng hơn cả, việc sản xuất bê tông lưu huỳnh là rẻ hơn gấp nhiều lần so với việc đưa nguyên liệu từ Trái Đất lên sao Hỏa để xây dựng. Các nhà khoa học cho rằng đây là một thành công mang tính đột phá, đưa kế hoạch định cư sao Hỏa trở nên gần với thực tế hơn.