Swinburne dan Csiro Para peneliti telah berhasil memproduksi besi dalam kondisi seperti Mars, membuka pintu produksi logam di luar bumi.
Visi membangun pemukiman di Mars Telah menangkap imajinasi miliarder, program ruang angkasa pemerintah, dan advokat eksplorasi ruang angkasa.
Namun, membangun koloni seperti itu membutuhkan sejumlah besar material, dan mengangkut segala sesuatu dari bumi tidak praktis. Untuk menempatkannya dalam perspektif, kirim NASARover Ketekunan satu ton ke Mars senilai sekitar US $ 243 juta.
Jelas, kecuali kami berencana untuk membangun penyelesaian yang sesuai hanya untuk semut, sumber daya yang jauh lebih banyak akan diperlukan. Tantangannya kemudian menjadi: Bagaimana kita mendapatkannya?
Untuk kolega csiro postdoctoral dan lulusan Swinburne Dr. Deddy Nababan, solusinya dapat terletak di tanah Mars itu sendiri, yang dikenal sebagai regolith.
“Mengirim logam ke Mars dari Bumi mungkin layak, tetapi itu tidak ekonomis. Bisakah Anda bayangkan membawa banyak logam ke Mars? Itu tidak praktis,” kata Dr. Nababan.
“Sebaliknya, kita dapat menggunakan apa yang tersedia di Mars. Ini disebut pemanfaatan sumber daya in-situ, atau Isru.”
Lebih khusus lagi, Dr. Nababan melihat astrometalurgi – membuat logam di luar angkasa.
Bangun casting di luar dunia
Rupanya, Mars memiliki semua bahan yang diperlukan untuk membuat logam asli. Ini termasuk zat besi -oksida dalam regolith dan karbon dari atmosfernya yang tipis, yang bertindak sebagai zat pereduksi.
SWINBURNE University of Technology Astrometallurgist, Profesor Akbar Rhamdhani, bekerja sama dengan Dr. Nababan untuk menguji proses ini dengan Regolith Simulans -Barang Barang yang Ditemukan dari Mars.
“Kami memilih Simulan dengan sifat yang sangat mirip dengan yang ditemukan di Kawah Gale di Mars dan memprosesnya di Bumi dengan kondisi Mars yang disimulasikan. Ini memberi kami ide bagus tentang bagaimana proses akan dilakukan di luar dunia,” katanya.
Simulan ditempatkan di luar angkasa di tekanan permukaan Mars dan dipanaskan pada suhu yang meningkat. Eksperimen menunjukkan pembentukan logam besi murni sekitar 1000 ° C, dengan campuran silikon-Besi cair diproduksi sekitar 1400 ° C. C.
“Pada suhu yang cukup tinggi, semua logam menyatu menjadi satu tetes besar. Ini kemudian dapat dipisahkan dari slag cair dengan cara yang sama di bumi,” kata Profesor Rhamdhani.
Bersama dengan Dr. Nababan, Prof. Rhamdhani berkolaborasi dengan Dr. Mark Pownceby dari CSIRO untuk lebih memajukan proses. Mereka terutama fokus membuat logam dengan nol limbah, di mana produk sampingan dari proses digunakan untuk membuat item yang bermanfaat.
Jika Anda tidak dapat mengirimkannya, buatlah
Dalam eksplorasi ruang angkasa, penggunaan sumber daya in-situ (ISRU) semakin penting karena setiap kilogram yang diluncurkan pada roket menambah biaya dan kompleksitas misi. Meskipun biaya peluncuran secara bertahap berkurang, skala sumber daya yang diperlukan untuk mendukung eksplorasi manusia tetap sangat besar.
Kemajuan yang signifikan telah dibuat, termasuk demonstrasi ISRU di luar dunia pertama. Eksperimen Moxie NASA, yang dibawa oleh Mars Perseverance Rover, berhasil memproduksi oksigen pernapasan dari tidak lebih dari karbon dioksida di atmosfer Mars.
Produksi logam adalah lompatan raksasa berikutnya. Prof. Rhamdhani berharap bahwa Mars membuat campuran dapat digunakan sebagai cangkang untuk perumahan atau fasilitas penelitian, dan dalam mesin untuk penggalian.
“Tentu saja ada tantangan. Kita perlu lebih memahami bagaimana kinerja campuran ini dari waktu ke waktu, dan tentu saja, apakah proses ini dapat dibuat lagi di permukaan asli Mars,” kata Prof. Rhamdhani.
Namun sementara itu, Swinburne dan duplikat mitranya. Prof. Rhamdhani, bersama dengan Dr. Nababan dan Dr. Matt Shaw, peneliti CSIRO lainnya dan alumni Swinburne, baru-baru ini menyampaikan lokakarya 4 hari yang dipesan sebelumnya tentang Astrometurgi di Korea Selatan. Umpan baliknya menjanjikan.
“Kami mulai melihat peningkatan minat di bidang ini secara global karena dunia menjadi serius tentang eksplorasi Mars,” katanya.
“Untuk mewujudkannya, kita akan membutuhkan para ahli dari banyak bidang – pertambangan, teknik, geologi, dan banyak lagi.”
Untuk Dr. Nababan, manfaat melampaui eksplorasi. Dia berharap penelitian mereka juga akan mendorong metalurgi yang lebih efisien di Bumi.
“Dengan melakukan ini, saya berharap saya dapat membantu pengembangan eksplorasi ruang angkasa, dan pada akhirnya itu akan membawa kehidupan manusia yang baik di bumi ini.”
Referensi:
“Besi (paduan) Ekstraksi pada Mars melalui pengurangan regolith karbotermik: penilaian termodinamika dan studi eksperimental “oleh Deddy C. Nababan, Mark I. Pownceby, Aaron Torpy dan M. Akbar Rhamdhani, 5 Mei 2025, Astronautika.
Doi: 10.1016/j.asttaastro.2025.05.005
“Ekstraksi logam pada Mars melalui pengurangan karbotermik: Karakterisasi mars regolith simulant (MGS-1) dan pengurangan percobaan pendahuluan” oleh Deddy C. Nababan, Mark I. Pownceby dan M. Akbar Rhamdhani, 23 April 2025, Astronautika.
Doi: 10.1016/j.asttaasto.2025.04.050
Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan Buletin ScitechDaily.
NewsRoom.id
