پژوهشگران دانشگاه فناوری سوینبرن و سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی همسود (CSIRO) موفق به تولید آهن در شرایط شبیه‌سازی‌شده مریخ شده‌اند و به این ترتیب راه را برای تولید فلز در خارج از زمین باز کرده‌اند.

رویای ایجاد سکونت‌گاه‌هایی در مریخ مدت‌ها است که توجه میلیاردرها، برنامه‌های فضایی دولتی و مدافعان اکتشافات فضایی را به خود جلب کرده است؛ اما ساخت چنین مستعمراتی نیازمند مقادیر عظیمی از مصالح ساختمانی است و انتقال تمام آنها از زمین به مریخ، عملی و اقتصادی نیست. برای درک این موضوع کافی است بدانیم که ارسال مریخ‌نورد پشتکار یا استقامت (Perseverance) با وزن یک تُن وزن حدود ۲۴۳ میلیون دلار هزینه داشته است.

پاسخ در دل خاک مریخ

دکتر «دِدی نبابان» (Deddy Nababan)، پژوهشگر فوق‌دکترا در سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی همسود و فارغ‌التحصیل سوینبرن، معتقد است که راه حل ممکن است در خاک خود مریخ که به آن سنگ‌پوشه یا رِگولیت گفته می‌شود، نهفته باشد.
او می‌گوید: «فرستادن فلز به مریخ شاید ممکن باشد؛ اما اقتصادی نیست. تصور کنید بخواهیم تُن‌ها فلز به مریخ بفرستیم؛ این اقدام اصلا عملی نیست. در عوض، می‌توانیم از آنچه در مریخ وجود دارد استفاده کنیم. به این روش، بهره‌برداری از منابع درجا (In situ resource utilization) یا (ISRU) گفته می‌شود».

متالورژی در فضا

دکتر نبابان به‌طور ویژه در حال بررسی تولید فلزات در فضا یا همان متالورژی در فضا است. به نظر می‌رسد مریخ تمام عناصر لازم برای ساخت فلزات بومی را داراست؛ از جمله اکسید‌های آهن در خاک مریخ و کربن موجود در جو آن که به‌عنوان عامل کاهنده (reducing agent) عمل می‌کند.

پروفسور اکبر رحم‌دهانی (Akbar Rhamdhani)، متخصص استرومِتالورژی (متخصص تولید فلزات در فضا) از دانشگاه فناوری سوینبرن، هم‌اکنون با دکتر نابابان همکاری می‌کند تا این فرآیند را با استفاده از شبیه‌ساز رگولیت _ بازسازی مصنوعی مواد موجود در سطح مریخ _ آزمایش کند.

او می‌گوید: «ما یک ماده‌ی شبیه‌سازی‌شده با خواص بسیار مشابه با آنچه در دهانه گیل مریخ یافت می‌شود، انتخاب کردیم و آنها را روی زمین با شرایط شبیه‌سازی‌شده مریخ پردازش کردیم. این کار به ما ایده خوبی از نحوه عملکرد این فرآیند در خارج از سیاره زمین می‌دهد».

آزمایش در دمای بالا

ماده‌ی شبیه‌سازی‌شده در محفظه‌ای با فشار سطح مریخ قرار گرفت و در دما‌های بالا حرارت داده شد. نتایج نشان داد که در دمای حدود ۱۰۰۰ درجه سانتی‌گراد، فلز آهن خالص تشکیل می‌شود و در دمای حدود ۱۴۰۰ درجه، فروسیلیسیم مایع به دست می‌آید.

پروفسور رحم‌دهانی می‌افزاید: «در دما‌های به‌اندازه کافی بالا، تمام فلزات ادغام شده و یک قطره واحد بزرگ تشکیل دادند که می‌توان آن را مشابه روش‌های متداول در زمین از سرباره مایع (liquid slag) جدا نمود».

تولید بدون پسماند؛ هدف نهایی پژوهشگران

دکتر نبابان و پروفسور رحم‌دهانی در همکاری با دکتر «مارک پاونسبی» (Mark Pownceby) از سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی همسود در حال پیشبرد این فرآیند هستند. تمرکز اصلی آنها ساخت فلز بدون هیچ‌گونه پسماند است؛ به‌گونه‌ای که محصولات جانبی فرآیند نیز برای ساخت ابزار‌های مفید مورد استفاده قرار گیرد.

فلزسازی؛ گام بزرگ بعدی

تولید فلزات، گام بزرگ بعدی است. پروفسور رحم‌دهانی امیدوار است که آلیاژ‌های ساخته شده در مریخ به‌عنوان پوسته‌های حفاظتی برای سکونت‌گاه‌ها یا تجهیزات حفاری مورد استفاده قرار گیرند.

او می‌گوید: «چالش‌هایی وجود دارد. ما باید بفهمیم که این آلیاژ‌ها در طول زمان چگونه عمل می‌کنند و آیا این فرآیند واقعا در سطح مریخ قابل بازسازی است یا خیر».

تأثیرات زمینی یک پروژه فضایی

دکتر نبابان امیدوار است که تحقیقات آنها نه تنها در خدمت اکتشافات فضایی باشد بلکه به بهبود بهره‌وری در متالورژی زمینی نیز منجر شود.

این مطلب با استفاده از گزارش منتشر شده در سایت «سایتکدیلی» (SciTechDaily) تهیه شده است.

انتهای پیام/

برج آزادی قرمز شد