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Hormigón cósmico y otros materiales para construir en el espacio

¿Es el material de construcción más utilizado en la Tierra, el hormigón, una buena alternativa para construir en el espacio? Algunos investigadores creen que sí. Analizamos los materiales y desafíos para conseguir un objetivo propio de la ciencia ficción.

ISABEL RUBIO ARROYO | Tungsteno

 

Un planeta o un satélite con edificios, viviendas o plataformas de aterrizaje de cohetes puede parecer un escenario de ciencia ficción. Pero cada vez más científicos trabajan para hacerlo posible y así facilitar la exploración espacial y la habitabilidad de la superficie lunar y marciana. Así pretenden utilizar algunos recursos in situ para desarrollar materiales de construcción adaptados a la infraestructura y al entorno.

 

Cómo se comporta el hormigón en el espacio

 

“En las misiones a la Luna y Marte, los humanos y el equipo deberán protegerse de las temperaturas extremas y la radiación, y la única forma de hacerlo es construyendo infraestructuras en estos entornos extraterrestres”, explica la investigadora Aleksandra Radlinska, de la Universidad Estatal de Pensilvania. Algunos científicos ven en el hormigón, el material de construcción más utilizado en la Tierra, una buena alternativa para construir en el espacio.

La NASA cosnsidera que “es lo suficientemente resistente y duradero como para brindar protección contra la radiación cósmica y los meteoritos, y es posible que se pueda fabricar utilizando los materiales disponibles en estos cuerpos celestes”. Aunque a priori la idea puede parecer prometedora, la comunidad científica todavía tiene varias preguntas sin respuesta sobre la química y las estructuras microscópicas involucradas y sobre cómo los cambios en la gravedad pueden afectar al material.

 

Varios investigadores estudian qué se requeriría para edificar en Marte. Crédito: DamiLee.

 

Suelos lunares y marcianos para hacer hormigón

 

Norman Wagner, catedrático de Ingeniería Química y Biomolecular en la Universidad de Delaware, considera que “si vamos a vivir y trabajar en otro planeta como Marte o la Luna, tenemos que hacer hormigón”. Pero “no podemos llevar bolsas con nosotros, necesitamos usar recursos locales”. Su equipo ha convertido con éxito suelos lunares y marcianos simulados en cemento de geopolímero —considerado un buen sustituto del cemento convencional—.

Los investigadores mezclaron varios suelos simulados con silicato de sodio y arrojaron la mezcla de geopolímeros en moldes similares a cubitos de hielo. Después de siete días, midieron el tamaño y el peso de cada cubo y lo trituraron para comprender el comportamiento del material bajo carga. Su objetivo era saber si las ligeras diferencias en la química entre los suelos simulados afectaban a la resistencia del material.

“Cuando despega un cohete, hay mucho peso empujando hacia abajo en la plataforma de aterrizaje y el hormigón debe resistir, por lo que la resistencia a la compresión del material se convierte en una métrica importante”, explica Wagner. Al menos en la Tierra, su equipo consiguió “fabricar materiales en pequeños cubos que tenían la resistencia a la compresión necesaria para hacer el trabajo”.

 

Los exploradores necesitarán refugios en Marte para protegerse del duro entorno marciano, según la NASA. Crédito: NASA/Clouds AO/SEArch.

 

Impresoras para construir en el espacio

 

La NASA también está explorando nuevos materiales y desarrollando tecnología para construir estructuras en superficies planetarias utilizando recursos in situ. Por ejemplo, plataformas de aterrizaje, carreteras, hábitats, garajes o refugios contra la radiación. Pero a la hora de construir en el espacio, más allá del material utilizado, habría que sortear muchos otros desafíosAl reto de trasladar las herramientas necesarias hasta allí, se suma que las grandes máquinas utilizadas en procesos de construcción han sido diseñadas para trabajar en la Tierra.

En este contexto, algunos investigadores tratan de sacar provecho a la impresión 3D. “Queremos aumentar el nivel de preparación tecnológica y los sistemas de prueba para demostrar que sería factible desarrollar una impresora 3D a gran escala que podría construir infraestructura en la Luna o Marte”, afirmó en 2020 Corky Clinton, subdirector de la Oficina de Ciencia y Tecnología del Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA. Pero hay que tener en cuenta que el espacio también presenta desafíos que dificultan la impresión 3D. La gravedad permite que las capas de material impreso en 3D se “peguen” a medida que se imprimen y se secan, por lo que uno de los mayores problemas es el de la microgravedad —esa condición en la que las personas u objetos parecen no tener peso—.

 

Las condiciones en el espacio pueden dificultar la impresión 3D. Crédito: Tomorrow´s Build.

 

Aún es pronto para vaticinar si algún día habrá grandes construcciones en otros planetas —o si es, más bien, una misión imposible—. En todo caso, serán necesarias muchas más investigaciones para desarrollar materiales que resistan en las condiciones del espacio y máquinas capaces de levantar edificios como los que lucen en la Tierra. De momento, solo hay una certeza: múltiples investigadores se han puesto manos a la obra para conseguir hacer realidad lo que ahora solo es una fantasía de la ciencia ficción.

 

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Tungsteno es un laboratorio periodístico que explora la esencia de la innovación.

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