Comment construire sur Mars ? Une conversation informelle avec un géologue a conduit un universitaire en ingénierie de l'Université de Canterbury (UC) et son équipe à passer des années à rechercher comment construire sur Mars. Tout a commencé avec le professeur agrégé Allan Scott et le professeur de géologie Chris Oze (Occidental College) qui ont réfléchi aux matériaux disponibles sur Mars pour fabriquer du béton ou "Marscrete".

Le béton terrestre est fabriqué avec du ciment Portland, qui est produit en chauffant du calcaire pour chasser le CO₂ . Le ciment, le liant principal, est mélangé avec du sable, de la pierre et de l'eau pour créer du béton.

Mais la question urgente est :qu'est-ce qui est disponible sur Mars pour lier les matériaux de Marscrete ?

"Malheureusement, sur Mars, il n'y a pas beaucoup de calcaire, nous cherchons donc d'autres moyens de trouver une sorte de système de liant", déclare le professeur agrégé Allan Scott. "Marscrete peut être considéré comme toute une gamme de matériaux différents qui pourraient être utilisés sur Mars essentiellement à partir d'ingrédients locaux."

L'équipe a étudié l'utilisation de la roche basaltique que l'on trouve sur Terre et sur Mars. Selon le professeur agrégé Scott, l'oxyde de magnésium et la silice peuvent être extraits de la roche basaltique, avant de recombiner l'oxyde de magnésium et la silice pour fabriquer un liant aux propriétés similaires à celles du ciment.

"Nous essayons d'utiliser des matériaux, des roches et des objets dont nous savons qu'ils sont disponibles sur Mars afin de pouvoir perfectionner ce processus d'extraction ici et fabriquer du béton qui a des propriétés similaires à celles du ciment Portland."

Cependant, ce ne sont pas seulement les matériaux que l'équipe recherche. Les environnements de la Terre et de Mars sont extrêmes dans leurs différences avec des pressions et des températures beaucoup plus basses sur Mars. L'équipe utilise les installations de test de l'Université de Canterbury pour permettre des températures aussi basses que -86 °C tout en simulant les conditions atmosphériques en créant un vide dans le laboratoire.

"Tout ce que nous essayons de faire, c'est de simuler un environnement comme Mars sans y être réellement", dit-il.

Lorsque le professeur agrégé Scott a commencé ses recherches, il n'y avait que quelques personnes qui s'intéressaient aux matériaux spatiaux pour la construction, mais l'intérêt s'est accru dans le domaine avec la réalité potentielle d'un produit utilisable qui se rapproche.

Travailler avec Aerospace Christchurch et l'Agence spatiale néo-zélandaise a permis d'ouvrir des contacts.

"Toute la communauté spatiale ici à Christchurch et en Nouvelle-Zélande est vraiment géniale. C'est génial. Le simple fait que vous puissiez aller parler à des gens d'Aerospace Christchurch ou de Rocket Lab, par exemple, offre beaucoup de promesses et de potentiel."

Bien que la recherche spatiale soit toujours importante, l'équipe a découvert que l'utilisation de roches basaltiques au lieu du ciment traditionnel peut aider à réduire l'empreinte carbone du béton sur Terre, dit-il.

"Le ciment, c'est bien, mais il contribue à environ 8 à 10 % du CO mondial₂ émissions. Il y a une poussée pour réduire cela et le matériel est prometteur dans ce domaine."

Selon le professeur agrégé Scott, la silice extraite de la roche basaltique pourrait être utilisée pour remplacer partiellement le ciment Portland réduisant près de 30 % de CO₂ émissions, tandis que l'hydroxyde de magnésium peut être utilisé pour l'élimination du carbone, ce qui le rend disponible pour toute industrie qui produit du CO₂ pour l'empêcher d'entrer dans l'atmosphère.