¿Hay algún diseño para un hábitat de Marte hecho de piedra?

¿Ha habido algún diseño para un hábitat en Marte que podría construirse con las rocas que hay en Marte?

Tal vez haciendo que un rover busque y escanee rocas para construir un catálogo de escaneos 3D de rocas y luego calculando cómo encajarán mejor y luego apilándolos para construir un edificio. Entonces aún podría tener un hábitat presurizado y hermético dentro de la estructura rocosa, pero no necesitaría proporcionar la resistencia estructural.

Esa parecería la mejor manera de mantener el peso de los materiales necesarios para llevar a Marte, y si pudieras construir un rover que dure tanto como los rovers actuales. Fácilmente podría construir un edificio de repuesto después de que también se haya construido el hábitat principal.

Volví a etiquetar un poco tu pregunta porque ya tenemos preguntas similares . No duplicados, pero las respuestas a ellos podrían darle pistas sobre qué materiales están disponibles y qué técnicas de construcción tienen o no sentido en el entorno marciano. También útil: Despresurización de un hábitat en Marte .
¿Cómo es que nadie ha mencionado vivir en tubos/cuevas de lava todavía?
La ESA y la NASA han analizado la impresión 3D con regolito lunar y marciano. Un empresario de impresoras de edificios privados ha hablado sobre sus ambiciones para esto también en el espectáculo espacial. Hay muchas dunas de arena en Marte.
¡@DeerHunter también lo hizo ! :)
El hormigón de Marte es quizás la respuesta. Ver: fastcodesign.com/3055172/…

Respuestas (3)

Realmente no hay estudios verdaderamente serios sobre las bases de Marte, ya que ninguno ha sido realmente financiado, por lo que la mayoría tienen la naturaleza de historias, conceptos o ideas.

Un ejemplo de una base lunar de un concepto propuesto sería la impresión en 3D de la base aquí y aquí .

La noción básica es hacer cemento de algún tipo a partir de recursos lunares con recursos mínimos traídos de la Tierra. Este tiene un trabajo de demostración real detrás, ya que hay un dispositivo construido para usar un análogo de cemento para extruir edificios.

Mucha ciencia ficción divertida sobre el tema. La serie Red Mars de Kim Stanley Robinson abarca un período de tiempo suficiente para discutir casi todas las bases conocidas y las ideas de formación de terras que se hayan sugerido.

He visto algunos de los conceptos base impresos en 3D, pero parece que necesitarían transportar una gran cantidad de material para estos, y es por eso que creo que si pudieras usar roca y luego solo usar el cemento como material alrededor de las rocas. podría reducir el peso y la cantidad de los materiales que necesita traer.
+1 para hacer referencia a KSR. La ciencia en su serie Mars es realmente sólida, los personajes son ficticios, pero la ciencia es real. Red Mars debe considerarse prácticamente como una introducción a la colonización de Marte.

Esta idea es esencialmente inútil en Marte. Sería valioso apilar al menos 1 m de regolito encima de un hábitat para protección contra la radiación y creo que la mayoría de los planes para colonias extraterrestres proponen esto, pero no tiene mucho sentido usar rocas o tratar de entrelazarlas.

Para empezar, no se requiere mucha fuerza estructural para que un cilindro sostenga una gran masa de suelo. He visto una alcantarilla de hierro corrugado debajo de al menos 10 m de tierra y rocas, con camiones pesados ​​pasando por encima. Parecía demasiado endeble, pero un vacío cilíndrico es intrínsecamente bastante estable.

Además, en Marte, el hábitat podría soportar una gran masa de suelo solo con la presión del aire, 1 atm de presión de aire soportaría alrededor de 5 m de regolito marciano. Apilar un montón de regolito en la parte superior podría incluso mejorar la estabilidad al igualar la presión en ambos lados del caparazón. Consulte esta respuesta para obtener más información sobre cuánta presión de aire de roca puede soportar.

Entonces, desafortunadamente para la idea de una estructura de roca entrelazada, a menos que tenga al menos 5 m de espesor, en realidad explotaría por la presión del aire. El problema en Marte es principalmente la resistencia a la tracción para mantener el aire adentro. Si la membrana/cáscara del hábitat tiene suficiente resistencia a la tracción, entonces, una vez presurizada, también tiene suficiente resistencia estructural para soportar un gran peso de roca suelta/regolito, hasta 5 veces más que necesarios para el blindaje contra la radiación. Y una vez que el regolito se haya apilado encima y compactado, será intrínsecamente bastante estable, por lo que incluso si el hábitat se despresuriza, probablemente no colapsará.

Creo que planteas algunos puntos importantes de que es la resistencia a la tracción lo que más necesita un hábitat de Marte, porque necesita mantener el interior presurizado, y debido a esa diferencia de presión y la gravedad reducida, probablemente tengas razón en que probablemente estarías mirando paredes de unos 5 m de espesor para equilibrar completamente las fuerzas. Creo que todavía querrías un caparazón interno o un globo para apilar si vas a hacer esto, y creo que querrías combinar esto con algún tipo de agregado, pegamento o cemento para unir las rocas y aumentar la estabilidad. .
@ user802599 veo poco sentido en pegar el agregado. Para apilar, todo lo que necesita es un equipo de movimiento de tierras; debido a la baja gravedad, puede ser significativamente más endeble que el equivalente terrestre. Hacer algún tipo de concreto hace que todo sea significativamente más complejo, requiere mucho trabajo y energía para hacer cualquier tipo de concreto. Si puede perforar un acuífero de agua líquida o derretir hielo (nuevamente, costoso), podría hacer "icecrete", o simplemente hacer una cúpula completa con hielo de agua, incluso será translúcido. Icecrete parece que sería el material estructural más barato.
¿Crees que habría alguna ventaja en apilar cuidadosamente rocas sobre un refugio en comparación con simplemente apilar regolito sobre el refugio?
@ user802599 bueno, si quieres construir un refugio en un lugar rocoso, no tendrías muchas opciones. La colocación cuidadosa de las rocas puede permitir que la estructura se sostenga por sí misma incluso en caso de despresurización. Pero tenga en cuenta que los primeros sitios de aterrizaje serán llanuras suaves para facilitar el aterrizaje, la construcción, la conducción y demás. Las rocas son malas por todo tipo de razones.

The Case for Mars de Robert Zubrin sugiere hacer ladrillos de arcilla en Marte. La mayor parte de la superficie de Marte contiene materiales que serían excelentes para producir arcilla, con ese polvo de grano fino por todas partes en la superficie. Esto sería mucho más fácil que jugar con piedras y darles la forma correcta. El potencial de estos ladrillos es bastante alto y podrían usarse para construir incluso estructuras presurizadas.