Los viajes fuera de la Tierra cada vez toman más fuerza y ahora la NASA ha logrado dar un paso en una teoría que durante años mantuvo a diversos equipos de científicos trabajando. Se trata del proyecto MICS (siglas en inglés para Investigación de Solidificación de Cemento en Microgravedad) que propone mezclar silicato tricálcico (C3S) y agua fuera de la gravedad de nuestro planeta.
El C3S es el componente mineral principal de la mayoría del cemento disponible comercialmente y que se utiliza para controlar muchas de las reacciones químicas y propiedades de este material. Para esto el MICS exploró si solidificar el cemento en microgravedad daría lugar a microestructuras únicas y proporcionó una primera comparación de muestras de cemento procesadas en el suelo y en microgravedad.
"En las misiones a la Luna y Marte, los humanos y los equipos deberán protegerse de las temperaturas extremas y la radiación, y la única forma de hacerlo es mediante la construcción de infraestructuras en estos entornos extraterrestres", explica la investigadora principal Aleksandra Radlinska de la Universidad Estatal de Pensilvania en un trabajo publicado en Frontiers in Materials. "Una idea es construir con un material similar al cemento en el espacio. El hormigón es muy resistente y proporciona una mejor protección que muchos materiales", agrega.
Otra ventaja significativa del cemento es que los exploradores teóricamente podrían hacerlo con recursos disponibles en esos cuerpos fuera de nuestro planeta como el polvo en la Luna, también conocido como regolito lunar. Eso eliminaría la necesidad de transportar materiales de construcción a la Luna o Marte, reduciendo significativamente los costos, uno de los grandes problemas que enfrentan estas misiones.
Para los ensayos en el espacio, los investigadores crearon una serie de mezclas que variaban el tipo de cemento en polvo, la cantidad y el tipo de aditivos, la cantidad de agua y el tiempo permitido para la hidratación. El proceso químico indica que a medida que los granos de cemento en polvo se disuelven en agua, su estructura molecular cambia. Los cristales se forman en toda la mezcla y se entrelazan entre sí.
En la primera evaluación, las muestras procesadas en la Estación Espacial Internacional (EEI) muestran cambios considerables en la microestructura del cemento en comparación con las procesadas en la Tierra. Una diferencia principal "el aumento de la porosidad que tiene una relación directa con la resistencia del material, pero aún tenemos que medir la resistencia del material formado en el espacio", comenta Radlinska.
"Aunque el cemento se ha usado durante mucho tiempo en la Tierra, todavía no entendemos necesariamente todos los aspectos del proceso de hidratación. Ahora sabemos que hay algunas diferencias entre los sistemas basados en la Tierra y en el espacio, y podemos examinar esas diferencias para ver cuáles son beneficiosas y cuáles son perjudiciales para usar este material en el espacio", puntualiza la experta.
El ambiente de microgravedad de la EEI es crítico para estas primeras miradas sobre cómo el cemento puede hidratarse en la Luna y Marte. Una centrífuga a bordo puede simular los niveles de gravedad de esos cuerpos extraterrestres, algo que no es posible en la Tierra.
Mostrar que el cemento puede endurecerse y desarrollarse en el espacio representa un paso importante hacia esa primera estructura construida en la Luna usando materiales de la Luna. "Confirmamos la hipótesis de que esto se puede hacer", felicitó Radlinska al evaluar las primeras etapas de este experimento.
"Ahora podemos dar los siguientes pasos para encontrar aglutinantes que sean específicos para el espacio y para niveles variables de gravedad, desde cero g hasta Marte g y en el medio".
