دانشمندان موفق به کشف ماده غیرمنتظره ای شدند که می تواند اولین سکونتگاه مریخی را برای انسان ها بسازد.

به گزارش ایسنا، پژوهشگران دانشگاه فناوری سوینبرن (Swinburne) و سازمان پژوهش های علمی و صنعتی همسود (CSIRO) در استرالیا با موفقیت در شرایط مشابه مریخ، آهن تولید کردند که راه را برای تولید فلز در خارج از زمین می گشاید. ایده تأسیس سکونتگاه هایی در مریخ، به خیال پردازی میلیاردرها، برنامه های فضایی دولتی و طرفداران اکتشافات فضایی منجر شده است.

به نقل از اس تی دی، با وجود این، ساخت چنین سکونتگاه هایی به مقادیر زیادی مصالح نیاز دارد و حمل و نقل همه آنها از زمین عملی نیست. ارسال مریخ نورد استقامت (Perseverance) ناسا با وزن یک تن به مریخ حدود 243 میلیون دلار هزینه داشت. بنابراین، بدیهی است که برای ساخت سکونتگاه به منابع بسیار بیشتری لازم داریم و چالش اصلی این است که چگونه آنها را به دست آوریم؟

جواب این سؤال برای دکتر ددی نابابان (Deddy Nababan)، پژوهشگر فوق دکتری در سازمان پژوهش های علمی و صنعتی همسود و فارغ التحصیل دانشگاه فناوری سوینبرن، در خاک مریخ با نام رگولیت (regolith) نهفته است. نابابان گفت: ارسال فلزات به مریخ از زمین ممکن است عملی باشد، اما اقتصادی نیست. می توانید تصور کنید که هزاران تن فلز به مریخ ببرید؟ این امری غیرعملی است. در عوض، ما می توانیم از آنچه در مریخ موجود است، استفاده کنیم. این رویکرد بهره برداری منبع درجا (ISRU) نام دارد.

بهره برداری منبع درجا رویکردی در اکتشافات فضایی برای جمع آوری، پردازش، ذخیره سازی و استفاده از موادی است که در دیگر اجرام آسمانی مانند ماه، مریخ، سیارک ها یافت شده یا تولید شده اند. این مواد جایگزین موادی می شوند که لازم است که از زمین به فضا برده شوند.

دکتر نابابان به دنبال اخترمتالورژی (astrometallurgy) است. این علم مربوط به ساخت فلزات در فضاست.

مریخ همان طور که مشخص است، تمام مواد لازم را برای ساخت فلزات بومی دارد. این مواد شامل اکسیدهای غنی از آهن در رگولیت مریخ و کربن موجود در جو رقیق آن است که به عنوان عامل کاهنده عمل می کنند. پروفسور اکبر راحمدانی (Akbar Rhamdhani) اخترمتالورژیست دانشگاه سوینبرن با دکتر نابابان همکاری کرد تا این فرآیند را با شبیه ساز رگولیت آزمایش کند.

راحمدانی گفت: ما یک شبیه ساز با خواص بسیار مشابه با آنچه در دهانه گیل (Gale Crater) مریخ یافت می شود، انتخاب کردیم و آنها را روی زمین با شرایط شبیه سازی شده مریخ پردازش کردیم. این کار به ما اطلاعات خوبی می دهد مبنی بر این که این فرآیند چگونه در خارج از سیاره ما عمل خواهد کرد.

دهانه گیل، دهانه ای در نزدیکی بخش شمال غربی مریخ است که دمای آن تا منفی 90 درجه سلسیوس پایین می آید.

شبیه ساز در یک محفظه با فشار سطح مریخ قرار گرفت و در دماهای بالا گرم شد. آزمایش ها نشان دادند که فلز آهن خالص در حدود 1000 درجه سلسیوس و آلیاژهای مایع سیلیکون-آهن در حدود 1400 درجه سلسیوس تولید می شوند. راحمدانی گفت: تمام فلزات در دماهای بالا، به یک قطره بزرگ تبدیل شدند. این قطره سپس می تواند از سرباره مایع به همان روش موجود روی زمین جدا شود.

این دو دانشمند بر ساخت فلزات با حداقل ضایعات تمرکز دارند؛ فرآیندی که طی آن، محصولات جانبی برای ساخت اقلام مفید استفاده می شوند.

سرباره، ماده زایدی است که در فرآیند ذوب فلزات یا سنگ های معدنی به دست می آید.

بهره برداری منبع درجا در اکتشافات فضایی، به طور فزاینده ای اهمیت پیدا می کند، زیرا هر یک کیلوگرم ماده ای که با موشک پرتاب می شود، به هزینه و پیچیدگی یک مأموریت می افزاید. اگرچه هزینه های پرتاب به تدریج در حال کاهش است، اما مقیاس منابع مورد نیاز برای حمایت از اکتشافات انسانی همچنان بسیار زیاد است. با وجود این، پیشرفت های قابل توجهی در این زمینه صورت گرفته است.

تولید فلزات، گام بزرگ بعدی است. راحمدانی امیدوار است که آلیاژهای ساخته شده در مریخ را بتوان به عنوان پوسته برای خانه ها یا تأسیسات مطالعاتی و در ماشین آلات حفاری استفاده کرد. وی افزود: قطعاً چالش هایی وجود دارد. ما باید بهتر بفهمیم که این آلیاژها به مرور زمان چگونه عمل می کنند و البته، آیا این فرآیند را می توان در سطح مریخ بازسازی کرد یا خیر.

این گروه پژوهشی به تازگی یک کارگاه چهار روزه را در رابطه با اخترمتالورژی در کره جنوبی برگزار کردند و بازخوردها امیدوارکننده بودند. آنها خاطرنشان کردند: ما شاهد علاقه زیادی در این زمینه در سطح جهانی بودیم، زیرا جهان درباره اکتشافات مریخ جدی است و برای عملی کردن آن، به متخصصانی در بسیاری از زمینه ها نیاز خواهیم داشت.

دکتر نابابان افزود: مزایای این مطالعه فراتر از کشف آن است. من امیدوارم که مطالعات آنها، رویکرد فلزسازی کارآمدتری را در زمین به دنبال داشته باشد و همچنین امیدوارم با انجام این کار بتوانم به توسعه اکتشافات فضایی کمک کنم و در نهایت برای زندگی انسان در زمین مفید باشم.