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Des astronautes fabriquent du ciment dans l'espace pour la première fois

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Lorsque les humains arriveront dans l'espace, ils auront besoin d'un endroit pour vivre. Pour qu'un tel endroit soit viable, du ciment terrestre serait l'idéal. Mais pourrait-il être fait dans l'espace?

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Du béton dans l'espace

Telle est la question examinée par une enquête récente sur la Station spatiale internationale. Les astronautes ont effectué une solidification du ciment en microgravité pour voir comment cela s'est passé.

«Lors de missions sur la Lune et sur Mars, les humains et les équipements devront être protégés des températures et des radiations extrêmes, et le seul moyen d'y parvenir est de construire des infrastructures sur ces environnements extraterrestres», a déclaré la chercheuse principale Aleksandra Radlinska de la Pennsylvania State University. "Une idée est de construire avec un matériau semblable au béton dans l'espace. Le béton est très solide et offre une meilleure protection que de nombreux matériaux."

Le projet s'appelait Microgravity Investigation of Cement Solidification (MICS) et a vu des chercheurs mélanger pour la première fois du silicate tricalcique (C3S) et de l'eau en dehors de la gravité terrestre. MICS a étudié si la solidification du ciment en microgravité entraînerait des microstructures uniques.

Il a également fourni la première comparaison d'échantillons de ciment traités au sol et en microgravité. Les scientifiques savent à peu près tout ce qu'il y a à savoir sur le béton sur Terre, mais ne savent pas encore ce qu'il advient du matériau dans l'espace.

"Comment va-t-il durcir? Quelle sera la microstructure?" dit Radlinska. "Ce sont les questions auxquelles nous essayons de répondre."

Les chercheurs ont exploré une série de mélanges qui variaient les différents éléments nécessaires à la création du ciment. Lors de la première évaluation, les échantillons traités sur la station spatiale étaient très différents de ceux traités sur Terre.

Augmentation de la porosité

L'une de ces principales différences était la présence de plus d'espaces ouverts. "L'augmentation de la porosité a une incidence directe sur la résistance du matériau, mais nous n'avons pas encore mesuré la résistance du matériau formé dans l'espace", a déclaré Radlinska.

«Même si le béton est utilisé depuis si longtemps sur Terre, nous ne comprenons toujours pas nécessairement tous les aspects du processus d'hydratation. Nous savons maintenant qu'il existe des différences entre les systèmes terrestres et spatiaux et nous pouvons examiner ces différences. voir lesquels sont bénéfiques et lesquels sont préjudiciables à l'utilisation de ce matériau dans l'espace », a déclaré Radlinska. "De plus, les échantillons étaient dans des sachets scellés, donc une autre question est de savoir s'ils auraient des complexités supplémentaires dans un environnement d'espace ouvert."

Les chercheurs évaluent actuellement des échantillons de ciment contenant des particules lunaires simulées. Cependant, montrer que le béton peut être développé dans l'espace était une étape importante vers la réalisation de la première structure construite sur la Lune en utilisant des matériaux de la Lune.

"Nous avons confirmé l'hypothèse que cela peut être fait", a déclaré Radlinska. "Nous pouvons maintenant prendre les prochaines étapes pour trouver des liants spécifiques à l'espace et à des niveaux de gravité variables, de zéro g à Mars g et entre les deux."

Les résultats ont été soumis dans un article publié dans Frontières des matériaux.


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