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Was passiert mit Beton, wenn Sie ihn im Raum mischen? ISS-Astronauten untersuchen

Beton ist ein Material, das aufgrund seiner Festigkeit und seines relativ geringen Gewichts überall auf der Erde verwendet wird. Das macht es zu einem nützlichen Kandidaten für ein Material, um auch im Raum Strukturen aufzubauen. Aber Sie können Zement im Weltraum nicht einfach so mischen wie auf der Erde und erwarten, dass Sie dasselbe Ergebnis erzielen. Die Astronauten an Bord der Internationalen Raumstation (ISS) haben experimentell untersucht, wie Beton während des Härtungsprozesses in der Schwerelosigkeit reagiert und wie sich dies auf seine Mikrostruktur und Materialeigenschaften auswirkt.

"Bei Einsätzen auf dem Mond und dem Mars müssen Mensch und Ausrüstung vor extremen Temperaturen und Strahlung geschützt werden. Der einzige Weg, dies zu tun, besteht darin, auf diesen außerirdischen Umgebungen Infrastrukturen aufzubauen", erklärte die leitende Ermittlerin Aleksandra Radlinska von der Pennsylvania State University eine Erklärung. „Eine Idee ist das Bauen mit einem betonartigen Material im Raum. Beton ist sehr robust und bietet einen besseren Schutz als viele andere Materialien. “

Das Projekt heißt MICS (Microgravity Investigation of Cement Solidification) und umfasste erstmals das Mischen von Beton im Weltraum. Die Forscher testeten eine Reihe von Variationen von Zementpulver unter Verwendung verschiedener Additive und Verhältnisse von Pulver zu Wasser. Sie stellten einige wesentliche Unterschiede im Härtungsprozess gegenüber dem, was auf der Erde passieren würde, fest, insbesondere, dass der Weltraumbeton poröser wurde, was ihn wahrscheinlich etwas weniger fest machen würde.

„Obwohl Beton schon so lange auf der Erde verwendet wird, verstehen wir immer noch nicht alle Aspekte des Hydratationsprozesses. Jetzt wissen wir, dass es einige Unterschiede zwischen erd- und weltraumgestützten Systemen gibt, und wir können diese Unterschiede untersuchen, um festzustellen, welche für die Verwendung dieses Materials im Weltraum von Vorteil sind und welche für die Verwendung dieses Materials nachteilig sind “, sagte Radlinska. "Außerdem befanden sich die Proben in versiegelten Beuteln. Eine andere Frage ist, ob sie in einer Umgebung mit offenem Raum zusätzliche Komplexität aufweisen würden."

Es ist eine gute Nachricht, dass das Mischen von Beton im Weltraum überhaupt möglich ist, auch wenn das Ergebnis nicht ganz so ist, wie es auf der Erde wäre. Schließlich könnten Beton und andere Materialien verwendet werden, um leichte und starke Lebensräume im Weltraum zu schaffen, und aktuelle Forschungen werden die Zementverarbeitungstechniken verbessern, um das fertige Material zuverlässiger zu machen.

Die Ergebnisse werden in der Fachzeitschrift Frontiers in Materials veröffentlicht.