Eesmärgiks oli välja uurida, kuidas segu mikrogravitatsioonis kuivab ning samal ajal ka välja selgitada, kas materjal võiks olla sobilik kasutamiseks ka näiteks Marsil või Kuul, et inimestele elupaikasid rajada.

"Kuu ning Marsi missioonidel on tarvis inimesi ja tehnikat kaitsta äärmuslike temperatuuride ning kiirguse eest. Ainus moodus, kuidas seda teha, on luua taevakehade pinnale mingisugused rajatised," selgitas katset juhtinud tsiviilinseneeria professor Aleksandra Radlinska Penni Ülikoolist. "Üks mõte ongi ehitada kosmoses betooni sarnase materjaliga. Betoon on väga toekas ning pakub paljudest materjalidest paremat kaitset."

Üks põhjus, miks betooni on pikemat aega peetud üheks kõige mõistlikumaks materjaliks, millega kosmoses ehitada, on ka see, et rakendada saaks taevakehadel juba olemas olevaid ressursse. Näiteks Kuul saaks betooni teha sealsest tolmust, Marsil aga sealsest pinda katvast punakast ainest. See tähendaks, et Maal olevatest varudest sõltutaks vähem ning samuti oleks võimalik ehitada odavamalt.

Mõned erinevused Maa ja kosmose vahel

Värskelt lõppenud katses aga kuutolmu veel betooni ei lisatud, vaid lepiti tavalise trikaltsiumsilikaadi (C3S) ning vee segamisega. Trikaltsiumsilikaat on üks kõige tavalisemaid sidumisaineid, mida tänapäevastes tsementides kasutatakse. Mikrogravitatsiooni tingimustes ei ole siiani sellist segu katsetatud.

Võtmeküsimuseks oli see, kuidas tsemendisegu teistsugustes gravitatsioonitingimustes kujuneb. Vee ja aine sidumisel hakkavad moodustuma kristallid, mis muudavad aine molekulaarset struktuuri. Oluline oli võrrelda, kas ka Maalt väljaspool toimuvad protsessid samamoodi ning millised erinevused välja joonistuvad.

Kosmoses valmistatud segu (ülal) oli oluliselt poorsem kui Maal tehtu (all)
Foto: Penni Ülikool

Kaht segu omavahel võrreldes, leidsid teadlased, et nende mikrostruktuurid on väga erinevad. Üks peamisi erinevusi oli see, et kosmosetsement oli oluliselt poorsem, kui Maal tehtu. "Suuremal poorsusel on kindlasti tugevuse seisukohast mingisugune erinevus, kuid me pole seda veel siiani mõõtnud," tunnistas Radlinska. Oma osa võis seejuures mängida ka see, et segu kuivas kinnises keskkonnas. "Jääb õhku küsimus, kas see oleks kuidagi teistmoodi käitunud, kui see oleks keskkonnaga kokku puutunud," ütles Penni Ülikooli professor.

Samas olid katse üldjoontes siiski edukas - segu moodustus ning ka kivistus täielikult. "Me tõestasime hüpoteesi, et seda saab teha. Järgmisteks sammudeks on leida sellised sidumisained, mis sobiks spetsiaalselt näiteks kosmosesse ning erinevatesse gravitatsioonitingimustesse," ütles Radlinska.